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

Искусственный интеллект впервые создал рецепт виски — Microsoft вчера в 23:10
Когда нейросеть вошла в бар: как ИИ переписал тысячелетнюю историю виски

Искусственный интеллект впервые стал соавтором виски: технологии Microsoft и финских разработчиков создают миллионы уникальных рецептов.

Читать полностью »
Google проверил устойчивость ИИ процессоров к космической радиации — Google Research вчера в 19:12
Орбитальные дата-центры вместо электростанций: ИИ толкает технологии за пределы Земли

ИИ требует всё больше энергии, и учёные обсуждают радикальную идею — вынести дата-центры в космос. Решение выглядит смело, но вызывает споры.

Читать полностью »
Равнодушие предвещает окончание дружбы — психолог Полянова вчера в 16:11
Пора перевернуть эту страницу: как понять, что дружба себя исчерпала

Психолог Людмила Полянова рассказала EcoSever по какому признаку можно понять, что дружба с человеком себя исчерпала.

Читать полностью »
Средняя толщина льда Европы составляет 29 километров — Nature Astronomy вчера в 15:44
Искали жизнь, а нашли невероятную броню: учёные в недоумении — как пробиться сквозь 29 км льда

Учёные выяснили, что лёд над океаном спутника Юпитера Европы толще, чем ожидалось. Может ли жизнь выжить под 30 километрами льда — и как её теперь искать?

Читать полностью »
Поедание комнатных растений смертельно опасно для кошек — ветеринар Дмитриев вчера в 14:01
Запертный плод: какие комнатные цветы смертельно опасны для кошек

Ветеринар Дмитрий Дмитриев рассказал EcoSever, какие комнатные растения могут быть опасны для домашних питомцев.

Читать полностью »
Африка получила первый центр исследований искусственного интеллекта — Google вчера в 11:10
Google строит мозг Африки: технологии наконец добрались до континента

Google открывает первую лабораторию искусственного интеллекта в Африке, чтобы использовать технологии для решения социальных, экономических проблем континента.

Читать полностью »
Аэропорт Кансай просел на 11,5 метра с открытия — инженеры вчера в 7:11
Построили посреди моря — и просчитались: легендарный аэропорт Японии тонет быстрее прогнозов

Аэропорт Кансай, построенный на искусственных островах, продолжает медленно опускаться в море, требуя дорогих инженерных решений и постоянного контроля.

Читать полностью »
Психологи описали мелиотропный подход к благополучию — Frontiers in Psychology вчера в 3:25
Почему счастливые люди никогда не работают над собой? Они знают секрет жизни без усилий

Почему специалисты по позитивной психологии не следуют собственным советам? Исследование показывает, что благополучие кроется вовсе не в погоне за счастьем.

Читать полностью »