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

Модель GPT-5 саботировала команду завершить работу — Palisade Research сегодня в 9:10
Искусственный интеллект начал сопротивляться человеку: машины учатся выживать

Учёные зафиксировали странное поведение популярных ИИ-моделей: некоторые из них отказываются выключаться, даже получив чёткий приказ.

Читать полностью »
В организме одиноких людей найдены воспалительные маркеры  — PsyPost сегодня в 1:48
Всё внутри начинает гореть: почему одиночество оказалось опаснее стресса и сигарет

Учёные раскрыли, как одиночество перестраивает мозг. Почему изоляция способна менять восприятие мира и оставлять след не только в душе, но и в теле?

Читать полностью »
Солнечные бури увеличивают риск столкновений на орбите Земли — arXiv вчера в 21:27
Космос на грани коллапса: почему орбита Земли превращается в минное поле из тысяч спутников

Учёные предупреждают: орбита Земли становится небезопасной. Одно событие способно обрушить всю спутниковую систему и оставить человечество без связи. Какое?

Читать полностью »
Учёные из Пекина создали аналоговый чип быстрее GPU — Пекинский университет вчера в 20:10
Китайские инженеры разбудили спящего гиганта: новый чип рушит границы скорости

Учёные из Китая представили революционный чип, который работает в тысячу раз быстрее современных GPU и может изменить подход к вычислениям в сфере ИИ и телекоммуникаций.

Читать полностью »
В сосуде с надписями Ксеркса обнаружен опиум — Йельский университет вчера в 16:19
Тёмный налёт внутри вазы изменил историю: египетские ритуалы больше не кажутся безобидными

Следы опиатов в древнем алебастровом сосуде из Йеля заставляют ученых по-новому взглянуть на роль опиума в жизни и ритуалах древнего Египта.

Читать полностью »
Путин в шутку назвал комету 3I/ATLAS секретным оружием России вчера в 14:14
Путин пошутил о комете 3I/ATLAS: это наше секретное оружие — применим в крайнем случае

Во время прямой линии Владимир Путин пошутил, назвав комету 3I/ATLAS "секретным оружием России". Почему после этого он заговорил о мире в космосе?

Читать полностью »
Не стоит брать домашних животных в постель — кинолог Базаркина вчера в 13:54
Кошки и собаки на хозяйской постели: мило, но только на первый взгляд

Кинолог Наталья Базаркина объяснила EcoSever, почему кошкам и собакам не стоит спать в одной кровати с хозяевами.

Читать полностью »
Нейротизм приводит к преждевременной смерти — Journal of Personality and Social Psychology вчера в 12:14
Нас убивают не болезни, а характер: какие черты личности приближают конец, а какие продлевают жизнь

Учёные выяснили, что черты личности влияют на продолжительность жизни. Почему экстраверты живут дольше и какое качество стало главным союзником долголетия?

Читать полностью »