Растениеводство 28 февраля 2018

ВНИИ сои: испытание семян температурным стрессом

ВНИИ сои: испытание семян температурным стрессом

Текст: О. А. Селихова, канд. с.-х. наук, декан факультета агрономии и экологии, ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ; Е. В. Мысак, науч. сотр., ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»

Семена сои обладают уникальными свойствами, среди которых оптимальное сочетание масличности и содержания белка, наличие ценных витаминов, зольных элементов и других полезных веществ. Подобные особенности определяют повышенный интерес к данной продукции не только специалистов пищевой промышленности, но и производителей кормовой продукции для сельхозживотных.

Сегодня использование сои для изготовления различных продуктов и комбикормов широко распространено во многих странах мира благодаря особенностям биохимического состава семян данной культуры. В них содержится порядка 24–47 процентов протеина, 16–25 процентов жира, 20–32 процента углеводов, достаточно много клетчатки, минеральных веществ, фосфатидов, а также витаминов — Е, В1, В2, В6, ниацина, холина, биотина и других.

ПОДВЕРГНУТЬ СТРЕССУ

Химический состав масличных растений и их семян формируется при непрерывном воздействии окружающей среды. Ранее различными специалистами проводилось множество научных исследований, посвященных изучению влияния климатических условий на биохимический состав семян сои, однако до недавнего времени четкие данные о воздействии температурного стресса на их качественные показатели отсутствовали.

Специалисты ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ совместно с сотрудниками ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сои» в течение трех лет проводили исследования, посвященные выявлению степени влияния низкой и высокой положительной температуры воздуха на биохимический состав семян сои. Научная работа осуществлялась в контролируемых условиях среды на демонстрационном участке ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ, расположенном в городе Благовещенске Амурской области. Объектами исследования служили сорта сои «Лидия» и «Марината». Растения выращивались в специальных вегетационных сосудах, а по достижении фазы налива бобов подвергались воздействию низкой и высокой положительной температуры, составлявшей 5 и 45ºС, в течение 2, 12 и 48 ч. Искусственный температурный стресс реализовывался в термостатах ТС-80М-2 и ТВ-5/50. После сотрудниками аналитической лаборатории ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сои» определялсябиохимический состав семян с помощью специального ИК-анализатора. Статистический анализ данных проводился согласно методике Б. А. Доспехова в компьютерной обработке О. Д. Сорокина.

КОЛЕБАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

В ходе проведения исследования было установлено, что повышенные и низкие температуры в поздние периоды роста и плодоношения растений оказывают определенное влияние на биохимический состав семян сои. Так, воздействие температурой в 45ºС в течение 12 ч на семена сорта «Марината» отразилось на синтезе белка и привело к уменьшению содержания некоторых незаменимых аминокислот. При этом в данном варианте опыта наблюдался самый низкий показатель наличия протеина. Однако при подобном температурном воздействии фиксировалось повышение уровня содержания масла в семенах — оно было выше, чем в других вариантах, в том числе по сравнению с контролем. Данный факт подтвердил существовавшие ранее предположения об усилении синтеза жиров при повышенных температурах. Анализ данных аминокислотного состава исследуемых сортов показал, что наиболее изменчивыми среди незаменимых аминокислот были гистидин и валин. Их содержание в семенах сои составляло 8,6–9,7 процента и 6,8–8,3 процента соответственно в зависимости от варианта опыта.

КАЧЕСТВО МАСЛА

Условия окружающей среды, вызывающие повышенное накопление масла в тканях семян, привели к усилению степени ненасыщенности жирных кислот, синтезируемых растением. Так, у сорта «Марината» при воздействии температурного режима в 45ºС в течение 12 ч отмечалось высокое содержание в семенах пальмитиновой и стеариновой жирных кислот, что делало масло менее вязким и более окисляемым, следовательно, более пригодным для изготовления лаков, красок и олифы.

Для лучшего качества масла необходимо, чтобы содержание олеиновой и линолевой кислот было наибольшим, а линоленовой — наименьшим. Проведенное исследование помогло установить, что воздействие низких температур на семена сорта «Лидия» в течение двух часов и на семенной материал сорта «Марината» в продолжение 2 и 48 ч способствовало формированию масла лучшего качества. При этом оптимальное соотношение линолевой и линоленовой кислот в диапазоне 8:1 и 10:1 было получено только у сорта «Лидия» — в контрольном и втором вариантах. В остальных случаях отмечалось негативное влияние низкой и высокой положительной температуры воздуха на качественный состав масла семян сои.

Таким образом, проведенное специалистами исследование позволило установить, что семена растений сои, выращенные в условиях непродолжительного низкотемпературного стресса, обладают повышенным содержанием некоторых важных веществ, поэтому они могут использоваться в пищевых и кормовых целях.

Табл. 1. Биохимический состав семян растений сои, подверженных кратковременному температурному стрессу

Показатели

Сорта и варианты*

«Лидия»

«Марината»

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

Незаменимые аминокислоты, % от общего содержания протеина

Лизин

7,3

7,2

7,3

7,4

7,3

7,2

7,2

7,3

7,2

7,4

Гистидин

9,5

9,7

9,6

9,5

9,4

9,6

9,1

9

8,6

8,9

Аргинин

9,1

9

9,2

8,9

9,3

9,4

9,3

9,5

9,5

9

Метионин + цистеин

1,8

1,7

1,5

1,9

1,7

1,6

1,5

1,5

1,5

1,8

Треонин

3,6

3,4

3,5

3,5

3,5

3,4

3,4

3,5

3,4

3,6

Валин

8,1

7,5

7,7

7,5

7,6

7,6

7,3

7,4

6,8

8,3

Фенилаланин

4,6

4,7

4,6

4,8

4,7

4,8

4,8

4,7

4,8

4,6

Лейцин

8,1

8,2

8,1

8

8,4

8,4

8,5

8,6

8,5

8,7

Изолейцин

6,1

6,1

6,2

6,4

6,1

6,4

6,2

6,3

6,3

5,9

Сумма незаменимых аминокислот

58,2

57,5

57,7

57,9

58

58,4

57,3

57,8

56,6

56,7

Заменимые аминокислоты, % от общего содержания протеина

Протеин, %

38,9

38,7

38,8

40,7

39

40,2

39,8

39,1

41,5

38,6

Аспарагиновая

9,9

9,7

9,8

9,5

9,8

10

9,9

10,1

10,2

10,1

Глутаминовая

14,3

14,9

14,7

14,7

14,4

14,7

14,8

14,4

14,9

14,3

Серин

5,1

5,2

5,1

5,1

5,2

5,1

5,2

5,1

5,2

5,1

Аланин

4,5

4,7

4,6

4,9

4,6

4,7

4,6

4,5

4,8

4,6

Пролин

5,8

5,9

5,9

5,8

5,8

5,9

5,9

5,8

5,9

5,8

Тирозин

2,2

2,1

2,2

2,1

2,2

2,2

2,3

2,3

2,4

2,4

Сумма заменимых аминокислот

41,8

42,5

42,3

42,1

42

41,6

42,7

42,2

43,4

42,3

Жирные кислоты, % от общего содержания масла

Масло, %

20,2

21

19,7

19,2

19,3

19,2

18,6

19

18,1

19,3

Пальмитиновая (C16)

10,8

10,2

10,5

10,5

10,4

10,3

10,2

10,4

10,1

10,6

Стеариновая (C18)

3,8

3,7

3,7

3,5

3,7

3,7

3,7

3,8

3,6

3,8

Олеиновая (C/18:1)

16,7

16,9

12,2

18,7

15,8

18,7

23,5

24,6

19,3

19,9

Линолевая (C/18:2)

52,1

51,9

51,4

51,5

51,7

51

51,9

50,8

50,7

50,2

Линоленовая (C/18:3)

6,3

6,1

7,9

7

9,9

6,5

6,9

7,9

9

8,8

(C/18:1)/(C/18:3)

2,6

2,7

1,5

2,6

1,5

2,4

3,4

3,1

2,1

2,2

(C/18:2)/(C/18:3)

8,2

8,5

6,5

7,3

5,2

7,8

7,5

6,4

5,6

5,7

 

Популярные статьи