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

Археологи нашли следы древнего пира в Испании — Гранадский университет сегодня в 4:37
Что праздновали в Испании 3800 лет назад? Найдены следы самого грандиозного пира в истории

Археологи нашли в Испании уникальные останки древнего пира бронзового века. Зачем 3800 лет назад люди съели лошадей?

Читать полностью »
Температуры ниже минус 50 зафиксировали метеорологи Якутии сегодня в 2:13
Малый ледниковый период возвращается: природа повторяет знакомые, но тревожные мотивы

Меняющийся климат приносит Европе морозы, Азии наводнения, а Ближнему Востоку засуху. Учёные объясняют, как так связано и почему Гольфстрим в центре внимания.

Читать полностью »
Исследование подтвердило природное происхождение углеводородов в Азове сегодня в 0:08
Море обвинили в загрязнении — оно оправдалось: учёные раскрыли истинный источник углеводородов

Экспедиция учёных ИнБЮМ показала, что высокие концентрации углеводородов у побережья Азовского моря имеют естественное происхождение. Как природные процессы формируют уровень загрязнения — в нашем разборе.

Читать полностью »
Союз МС-28 пристыковался к МКС — Роскосмос вчера в 22:33
Байконур дал старт, МКС приняла гостей: почему прилёт Союза считают больше чем обычной стыковкой

Экипаж Союза МС-28 начал почти восьмимесячную работу на МКС. Каждая стадия миссии раскрывает, как устроены современные орбитальные экспедиции.

Читать полностью »
Недельный отказ от соцсетей снижает тревожность вчера в 20:39
Неделя без сторис и лайков лечит тревожность? Да — и вот доказательства

Недельный перерыв от соцсетей снижает тревожность, депрессию и бессонницу. Учёные предупреждают: эффект есть, но он индивидуален и требует дальнейшего изучения.

Читать полностью »
Nature Mental Health: костюм Бэтмена повышает готовность пассажиров уступать места вчера в 19:23
Метро становится честнее, когда в вагон заходит тень героя: в Милане Бэтмен заставил пассажиров вести себя иначе

В миланском метро появился Бэтмен — и ученые внимательно следили за пассажирами. Зачем супергерою вагон метро и что в итоге выяснило исследование?

Читать полностью »
Африка перестала поглощать, а начала выделять углерод — Scientific Reports вчера в 16:03
Бассейн Конго молчит, но спутники всё видят: леса, которые больше не могут помочь человечеству выжить

Новое исследование показало, что леса Африки перестали удерживать углерод и стали источником выбросов. Почему это произошло и что предлагают учёные?

Читать полностью »
Эволюция человека продолжается и в XXI веке — антрополог Литтл вчера в 14:27
Эволюция человека не останавливалась ни на день: что в нас меняется — прямо сейчас

Учёные доказывают: вопреки общему мнению, эволюция человека не остановилась. Генетические изменения происходят в нашем организме и сегодня.

Читать полностью »