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

Учёные: веганская диета снижает вес быстрее средиземноморской сегодня в 22:11
Веганство против Средиземноморья: учёные выяснили, какая диета работает быстрее

Новое исследование сравнило веганскую и средиземноморскую диеты и показало, что растительный рацион снижает вес быстрее. Разбираем, почему он работает так эффективно.

Читать полностью »
Учёные нашли ПФАС в печени и крови морских млекопитающих сегодня в 21:16
Вечные химикаты достигли дна океана: учёные поражены загрязнением дельфинов и китов

Учёные обнаружили, что "вечные химикаты" проникли во все уровни морской экосистемы — от афалин до глубоководных клюворылов. Возраст и пол оказались ключевыми факторами загрязнения.

Читать полностью »
Агрессивный педикюр вызывает трещины на пятках сегодня в 20:38
Желание идеальных пяток оборачивается болью: ошибки ухода, которые запускают трещины

Почему стремление отполировать пятки "до идеала" часто заканчивается трещинами и болью, и какие ошибки в домашнем уходе особенно опасны?

Читать полностью »
Астрономы нашли описания сверхновой 1181 года в средневековой поэме сегодня в 20:34
Звёзды, о которых забыли: средневековые рукописи раскрыли вспышки, скрытые тысячу лет

Средневековые рукописи из Каира раскрыли детали древних вспышек сверхновых. Учёные объясняют, как исторические тексты дополняют современные астрономические наблюдения.

Читать полностью »
Учёные выяснили, как электроны ведут себя во льдах при облучении сегодня в 20:23
Лёд хранит больше тайн, чем казалось: квантовые расчёты раскрыли его скрытую вторую природу

Квантовые расчёты раскрыли, как ультрафиолет меняет лед и почему дефекты в его структуре радикально преобразуют поведение материала.

Читать полностью »
ИИ не понимает шуток, показало исследование — учёный Камачо-Кольядос сегодня в 19:10
Последним смеётся человек: как большие языковые модели провалили тест, с которым справится даже ребёнок

Новое исследование показало: большие языковые модели не понимают каламбуров. Их "чувство юмора" оказалось иллюзией статистического совпадения.

Читать полностью »
Учёные четырёх российских городов ведут исследования долголетия сегодня в 19:08
Россия вступает в гонку за 150 лет жизни: четыре города уже ищут код долголетия

В четырёх российских городах развиваются исследования долголетия — от изучения саркопении до создания новых моделей активного старения. Что меняют эти проекты и к чему они ведут?

Читать полностью »
Орнитологи подтвердили совпадение цвета яиц с гнездом вида-хозяина сегодня в 18:57
Кукушка разгадана: учёные нашли ген, который заставляет яйца менять цвет под хозяина

Учёные выяснили, что цвет яиц кукушки почти полностью определяется материнскими генами. Разбираем, как наследование помогает птице сохранять точную мимикрию.

Читать полностью »