Вероника Белова Опубликована 12.04.2018 в 10:00

Кукуруза для "голубой" крови

1824.jpeg

Ученые создают селекционный материал для выращивания кукурузы с уникальным химическим составом зерна. Ценность этой кукурузы в том, что в ее зерне вместо обычного крахмала содержится более ценный, амилопектиновый. Из такого крахмала получают плазмозаменяющие средства при травмах, ожогах, операционном шоке, сепсисе. К тому же доля амилопектина в этом крахмале с обычных 20-30% повышается вплоть до 100%.

В процессах химической модификации крахмалов предпочтительно применение амилопектиновых крахмалов, так как необходимые свойства достигаются при меньшей степени модификации. Эти крахмалы (как нативные, так и модифицированные) широко применяется в пищевой промышленности. Они обеспечивают различным соусам, начинкам, кремам, консервированным и молочным продуктам вязкость, однородность и текстуру. Также улучшается стабильность пищевых продуктов при замораживании. За счет лучшей растворимости в воде амилопектиновый крахмал является предпочтительным сырьем для производства мальтодекстринов. Его широко используют при производстве связующих покрытий, клеевых составов для этикеток и конвертов, клейких лент, в картонажном производстве, а также в качестве модификаторов вязкости. Кроме того, его используют для приготовления стабилизирующих растворов при бурении скважин.

1821.jpeg
Рис.1. Зерно восковидной кукурузы

Амилопектиновый крахмал превосходит по своим качествам обычные крахмалы. Особенностью амилопектинового крахмала являются чистота и прозрачность клейстера, высокая вязкость и устойчивость при хранении. Он входит в состав пищевых продуктов, детского и лечебного питания, в качестве отличного загустителя и стабилизатора. Селекция восковидной кукурузы была начата в Краснодарском НИИ сельского хозяйства в 1954 году. С 1964 года в этой работе принимали участие специалисты Всероссийского НИИ крахмалопродуктов. Совместно с краснодарскими коллегами они создали новый сорт кукурузы «Краснодарская восковидная 303-ВК». Затем в НИИ был разработан гидролизованный амилопектиновый крахмал, который использовали в производстве противошокового кровезаменителя «Волекам». Он применяется в качестве плазмозаменяющего средства при травмах, ожогах, операционном шоке, сепсисе. Оксиэтилированный гидролизованный амилопектиновый крахмал может быть использован как плазмозаменитель в качестве компонента искусственной «голубой» крови, которая служит переносчиком кислорода.

1822.jpeg
Рис.2. Початки диплоидной восковидной кукурузы

В нашей стране производство крахмалов после распада СССР значительно упало, в то время как за рубежом оно развивается высокими темпами. Сейчас весь амилопектин, вырабатываемый на крахмальных заводах России, получают из импортного дорогостоящего сырья.

Рассказывает ведущий научный сотрудник Федерального исследовательского центра Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И.Вавилова, доктор биологических наук Эдуард Хатефов:

- Это не генетически модифицированный продукт, а результат длительной селекции одного гена «waxy». Впервые восковидная кукуруза была обнаружена в ВИРе среди образцов мировой коллекции кукурузы, привезенных с Дальнего Востока задолго до создания ГМ-продуктов. Зерно восковидной кукурузы гораздо легче и мельче зерен обычной кукурузы. А вот по качеству и стоимости крахмала - опережает их. Сейчас в Российском Госреестре селекционных достижений нет отечественных сортов и гибридов восковидной кукурузы.

Но в нашем институте (ВИРе) имеется коллекция линий и популяций, созданных на основе гена wx, которые могут быть ценным исходным материалом для селекции гибридов восковидной кукурузы. Некоторые экспериментальные гибридные комбинации с этими линиями показали урожай зерна в пределах 7-8т/га для среднеспелых групп ФАО. Нашими учеными ведутся исследования по созданию тетраплоидных аналогов этих линий с целью преодоления их основного недостатка - легковесности и мелкозерности. С помощью этого метода (полиплоидии) было создано много сортов и гибридов на других культурах характеризующихся крупнозерностью или крупноплодностью.

1823.jpeg
Рис. 3. Початки тетраплоидной восковидной кукурузы

По мнению ученых, гибриды восковидной кукурузы смогут конкурировать с современными высокоурожайными гибридами, зерно которых используется на фураж. К сожалению, в Госсорткомисии при оценке сортов для охраны государством предпочтение отдается гибридам превысившим урожай стандартов. При этом упускается из виду особенности химического состава зерна, которое и является главным звеном, придающим восковидной кукурузе ее ценность.

Подписывайтесь на Экосевер

Читайте также

Повреждения нервов вызвали системное воспаление у мышей сегодня в 13:42
Одна травма — и организм уходит в тревогу: найден скрытый механизм хронических болезней

Учёные выяснили, что повреждение нервов вызывает воспаление по всему организму и делает мужчин и женщин уязвимыми по-разному.

Читать полностью »
Учёные предложили оценивать загрязнение городов по снегу сегодня в 12:10
Белая пелена больше не маскирует яд: новая методика раскрывает правду о городах за пару минут

Учёные УрО РАН предложили новый метод оценки загрязнения городов по составу снега и снегогрязевой пульпы. Почему он может изменить экологический мониторинг?

Читать полностью »
Маск заявил о способности робота Optimus устранить бедность сегодня в 11:22
Роботы выходят из тени: машины обещают человечеству доход, о котором раньше даже не мечтали

Илон Маск представил Optimus и заявил, что робот способен изменить мировую экономику. Почему его слова вызвали такой резонанс — и что стоит за этим обещанием?

Читать полностью »
Каменистую планету в обитаемой зоне обнаружили астрономы сегодня в 10:34
Космос подкинул двойника Земли: новая планета намекает на жизнь, о которой мы давно подозревали

Учёные сообщили сразу о нескольких открытиях — от потенциального "двойника" Земли до наблюдения рождения новой планетной системы. Что это меняет и почему так важно?

Читать полностью »
Эксперты зафиксировали снижение устойчивости Амазонии к климатическим изменениям сегодня в 9:29
55 тысяч деревьев рассказали правду: вмешательство человека переписывает эволюцию кр

Исследование показало, что вмешательство человека перестраивает экосистемы Амазонии: меняется их эволюционная структура и способность выполнять ключевые функции.

Читать полностью »
Учёные показали снижение популяции морских слонов на 47% - Communications Biology сегодня в 8:20
1. Южная Георгия превращается в зону тишины: птичий грипп уничтожает морских слонов быстрее, чем они успевают вернуться на берег

Птичий грипп привёл к гибели половины размножающихся морских слонов Южной Георгии, и учёные впервые оценили реальные масштабы катастрофы.

Читать полностью »
Учёные установили, что ранние христиане производили масло в монастырях сегодня в 7:47
Масло, которое пережило четыре тысячи лет: оливковый эликсир связывает храмы хеттов и современные кухни

Учёные показали, что оливковое масло веками служило не только пищей, но и ритуальным инструментом — от древневосточных обрядов до современных церемоний.

Читать полностью »
Учёные РАН вывели хризантемы с продлённой свежестью в срезке центр РАН сегодня в 6:38
Полвека отбора и ни одной случайности: в тишине лабораторий рождаются хризантемы, которые не боятся дороги и времени

Учёные Субтропического научного центра РАН выводят новые сорта хризантем, способные долго сохранять свежесть и подходящие для промышленной срезки.

Читать полностью »