AGRIS - 

Data provenance by Country

2021

Tyapkina , D.Yu. | Slugina, M.A. | Kochieva, E.Z.

Аскорбиновая кислота (аскорбат, витамин С) играет важную роль в различных метаболических процессах и у растений, и у человека, поэтому увеличение содержания аскорбата в клетках растений при помощи селекционных подходов важно для повышения как пищевой ценности плодов, так и устойчивости растений к стрессу. В данной работе амплифицированы, клонированы и секвенированы гомологи гена GME1, играющего ключевую роль в биосинтезе аскорбата, у томата овощного и 11 дикорастущих видов томата. Структурный анализ показал низкую степень вариабельности гена GME1 у изученных образцов. В кодирующих последовательностях GME1 выявлено 28 однонуклеотидных замен (single nucleotide polymorphisms, SNPs), из которых только две (G2E и E281D) приводили к несинонимичным заменам у видов S. neorickii и S. peruvianum var. dentatum. Анализ мотивов и доменов белка GME1 томатов не выявил каких-либо специфических мотивов ни на межвидовом уровне, ни на более отдаленных таксономических уровнях. Наблюдаемый высокий консерватизм GME1 у достаточно эволюционно отдаленных видов томата, по всей видимости, служит свидетельством функциональной значимости этого фермента для синтеза аскорбата и, опосредованно, для защиты от стрессовых факторов, прежде всего фотостресса. Корреляцию между аминокислотными (нуклеотидными) заменами и содержанием аскорбата в плодах не обнаружили. При сравнительном межвидовом органоспецифическом анализе и анализе зависимости количества аскорбата в зрелых плодах у сортов и дикорастущих образцов от уровня экспрессии GME1 также не выявили связи между транскрипционной активностью GME1 и концентрацией аскорбата. Можно также предположить, что определяющее влияние на конечное содержание аскорбата в созревшем плоде томата, вероятно, оказывает не интенсивность экспрессии GME1 на завершающей стадии созревания плода, а то, насколько ген GME1 был активен на более ранних стадиях созревания. | Ascorbic acid (ascorbate, vitamin C) plays an important role in various metabolic processes in both plants and humans, therefore, increasing the content of ascorbate in plant cells using breeding approaches is important for increasing both the nutritional value of fruits and plant resistance to stress. In this study, there are amplified, cloned and sequenced novel GME1 gene homologues, thereby playing a key role in ascorbate biosynthesis in cultivated tomato and 11 wild tomato species. Structural analysis showed a low GME1variability level of in tomato species. In the GME1 coding sequences, 28 SNPs were identified, of which only two led to nonsynonymous aminoacid substitutions (G2E and E281D) in S. neorickii and S. peruvianum var. dentatum. Analysis of GME1 motifs and domains did not reveal any specific motifs either at the interspecific level or at more distant taxonomic levels. The high GME1 conservatism observed in quite evolutionarily distant tomato species is most likely due to the functional significance of this enzyme for the ascorbate synthesis and, indirectly, for protection from stress factors, primarily photostress. No correlation was found between amino acid or nucleotide substitutions and ascorbate levels in fruits. Expression analysis, including comparative interspecies organ-specific analysis and analysis of the dependence of the ascorbate content in mature fruits in tomato cultivars and wild species accessions and the GME1 expression level, also did not reveal a relationship between transcriptional levels and ascorbate concentration. It can also be assumed that the final ascorbate content in the ripe tomato fruit may be influenced not by the intensity of GME1 expression at the last stage of fruit ripening, but by how this gene was active at earlier stages of ripening.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Vertiprakhov, V.G. | Grozina, A.A. | Gogina, N.N. | Kislova, I.V. | Ovchinnikova, N.V. | Koshcheeva, M.V.

At present, over 400 mycotoxins have been identified with mutagenic, teratogenic, embryotoxic, allergenic, and immunosuppressing properties, suppressing cellular and humoral immunity. The aim of the study was the investigation of the T-2 toxin in the gastrointestinal tract and the effects of the toxin on the intestinal activities of the digestive enzymes and morphological and biochemical blood indices in cross Smena 8 broilers with experimentally induced T-2 toxicosis. Birds with chronic duodenal fistulae were fed the feeds contaminated with T-2 toxin in doses from 100 mcg/kg (1MAC) to 400 mcg /kg (4MAC) for 2 weeks. The measurements of the T2 toxin in the duodenal chyme and feces evidenced the transformation of T-2 to NT-2 toxin in the intestine and intense absorption of the latter into the bloodstream since its concentration in feces was significantly lower in compare to the duodenal chyme. All dietary doses of T-2 increased the duodenal activities of the total proteases (by 46.3-96.6%), lipase (by 16.8-25.5%), and amylase (by 99.7%) at T-2 dose 400 mcg/kg while activity of alkaline phosphatase decreased by 23.8-27.9%. In the feces the increase in proteolytic activity by 76.0-169.1% and decreases in the activities of lipase (by 23.2% at T-2 dose 400 mcg/kg) and amylase (by 55.1-57.2%) were found. The activity of trypsin in blood serum decreased by 12.2-22.2% while the increases in the activity of alkaline phosphatase varied from 52.4% to 5-fold. As a result the phosphatase-protease index increased from 31 to 92 in average. At T-2 dose 400 mcg/kg the decreases in the concentrations in blood serum of total protein (by 13.2%), glucose (by 13.5%), and triglycerides (4-fold) were found. The inversed correlations between the degree of the transformation of T-2 toxin into NT-2 toxin and tryptic activity in duodenal chyme and phosphatase-protease index in blood serum were found, which can be used as a test for diagnosing the T-2 toxin. | В настоящее время описано более 400 микотоксинов. Все они обладают канцерогенными, мутагенными, тератогенными, эмбриотоксическими, аллергенными и иммуносупрессивными свойствами, подавляют клеточный и гуморальный иммунитет. Цель работы - определение содержания Т-2 и НТ-2 токсинов в химусе и помете, активности пищеварительных ферментов и морфо-биохимических показателей крови цыплят-бройлеров кросса Смена 8 при экспериментальном Т-2 токсикозе. Птице в течение 2 недель скармливали корм, контаминированный Т-2 токсином в количестве от 100 мкг/кг (1ПДК) до 400 мкг/кг (4ПДК). Анализ химуса и помета показал, что в кишечнике цыплят-бройлеров Т-2 токсин трансформируется в метаболит - НТ-2 токсин. При этом последний имел тенденцию к интенсивному всасыванию в кровь. Потребление корма, содержащего Т-2 в количествах 100, 200 и 400 мкг/кг, привело к увеличению протеолитической активности дуоденального химуса на 46,3-96,6%, активности липазы - на 16,8-25,5%, амилазы - на 99,7% (при 4ПДК по Т-2 токсину). Активность щелочной фосфатазы снижалась на 23,8-27,9%. При этом в помете протеолитическая активность увеличивалась на 76,0-169,1%, активность липазы снижалась на 23,2% (4ПДК по Т-2 токсину), амилазы - на 55,1-57,2%. Биохимические исследования крови бройлеров показали снижение активности трипсина на 12,2-22,2%, увеличение активности щелочной фосфатазы (от 52,4% увеличения до 5-кратного). В результате фосфатазно-протеазный индекс увеличился в среднем с 31 до 92. В крови цыплят, получавших с кормом Т-2 токсин в дозе 0,4 мг/кг (4ПДК), содержание общего белка снизилось на 13,2%, глюкозы - на 13,5%, триглицеридов - в 4 раза. Установлено, что образование метаболита НТ-2 из токсина Т-2 находится в обратной зависимости от активности трипсина в химусе кишечника и фосфатазно-протеазного индекса в крови бройлеров, что можно использовать на практике в качестве теста для диагностики Т-2 токсикоза.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Соколова, Елена Николаевна | Юраскина, Татьяна Владимировна | Борщева, Юлия Александровна | Фурсова, Наталья Александровна | Шариков, Антон Юрьевич | Серба, Елена Михайловна

В настоящее время рацион практически всех групп населения России характеризуется дефицитом витаминов, незаменимых аминокислот, макро- и микронутриентов, а также биологически активных веществ (флавоноидов, каротиноидов и т.д.). Восполнение недостатка данных компонентов в рационе питания населения за счет натуральных источников растительного происхождения является важной и актуальной задачей здоровьесбережения нации. Рациональное использование натуральных компонентов растительного сырья, содержащих широкий спектр природных биологически активных веществ с применением биокаталитических методов, а также подбор оптимальных условий получения товарных форм ингредиентов позволяет разрабатывать продукты профилактического назначения, оказывающие благотворное влияние на организм человека. Проведены теоретические исследования в области поиска перспективных источников пищевых и биологически активных ингредиентов среди дикорастущих видов растительного сырья. Описаны медико-биологические свойства рябины красной обыкновенной. Исследованы технологические характеристики извлечения биологически активных веществ из сушеного растительного сырья. Так, выявлено, что степень помола сушеных ягод 0.2–0.8 мм, гидромодуль 1 : 10 и время экстрагирования 240 мин наиболее эффективны для выхода экстрактивных веществ. Подобран ферментативный комплекс, позволяющий максимально извлекать биологически ценные компоненты в экстракт. Определены биокаталитические активности ферментных препаратов. Установлено, что наибольший выход декантата выявлен при соотношении ферментов 5.0 ед.ПгС/100 г сырья ФП Полигалактуроназа Г18Х и 50 ед.ЦС/100г сырья ФП Ротезим Г20Х, редуцирующих веществ – при 5.0 ед.ПгС/100 г сырья и 20 ед.ЦС/100 г сырья. Максимальное увеличение фенольных веществ, витамина С и каротиноидов отмечено при соотношении 2.5 ед.ПгС ФП Полигалактуроназа Г18Х и 50 ед.ЦС/100 г сырья ФП Ротезим Г20Х. Исследован аминокислотный состав экстракта и ферментолизата плодов рябины обыкновенной с применением высокоэффективной жидкостной хроматографии. Получаемые ферментализаты содержат целый комплекс биологически активных соединений, в том числе аминокислоты, витамины, каротиноиды, фенольные вещества, что делает их перспективными ингредиентами, используемым при производстве различных пищевых продуктов для повышения их качества, пищевой и биологической ценности, вкусовых достоинств и других потребительских свойств. | Currently, the diet of almost all population groups in Russia is characterized by a deficiency of vitamins, essential amino acids, macro- and micronutrients, as well as biologically active substances (flavonoids, carotenoids, etc.). Replenishment of the lack of these components in the diet of the population due to natural sources of plant origin is an important and actual task of national health care.The rational use of natural components of plant materials containing a wide range of natural biologically active substances using biocatalytic methods, as well as the selection of optimal conditions for obtaining commodity forms of ingredients, will allow to create preventive products that have a beneficial effect on the human body. Theoretical research in the field of promising sources of food and biologically active ingredients among wild species of plant materials were carried out. Biomedical properties of Sorbus aucuparia were described. The technological characteristics of the biologically active substances extraction from dried plant raw materials was investigated. Thus, it was revealed that the degree of dried berries grinding about 0.2–0.8 mm, the hydromodule 1 : 10 and the extraction duration 240 minutes are most effective for the extractive substances yield. The enzymatic complex, allowing the maximum to release biologically valuable components to extract was selected. The amino acid composition of rowanberry with the use of high-performance liquid chromatography was investigated. Produced fermentalizates contain complex of biologically active compounds, including amino acids, vitamins, carotenoids, phenolic substances, that makes these ingredients promising for creation of various foodstuffs to improve quality, nutritional and biological value, taste and other consumer properties.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2021

Kuznetsova, E.A. | Klimova, E.V. | Shayapova, L.V. | Shuvaeva, E.G. | Fesenko, A.N.

Creating and consuming functional foods with antioxidant and antimicrobial effects will reduce the risk of cardiovascular diseases and cancer. In recent years, interest in buckwheat has increased in Russia. Buckwheat (Fagopyrum Mill.) is an important food crop with a strong ecological adaptive capacity. The article presents data on the results of studying the biochemical parameters of buckwheat husk. The unique chemical composition of buckwheat husk determines the need for the development of waste-free husk processing technologies. The main goal of this work was to develop a method for producing buckwheat husk powder for one of the leading branches of the food industry – bakery. During the study, it was determined that the content of flavonoids in buckwheat husk powder was 0.20±0.03%, the amount of crude protein was 3.2%; fat-5.6%; sugar- 0.385%. Before starting to study the effect of the resulting powder on the quality of bread, we conducted research on its effect on the baking indicators of flour quality, namely, the amount and quality of gluten, gas-forming ability, and amylolytic activity. As a result of research, it turned out that when applying buckwheat husk powder, the number of drops decreases, which indicates an increase in the activity of amylolytic enzymes, the amount of water-soluble substances increases as a result of starch decomposition, and the viscosity of starch paste decreases. When adding buckwheat husk powder, the number of drops is reduced to the greatest extent compared to the control version, on average, by 15.2 %. This is due to the fact that the water-soluble components included in the powder reduce the viscosity of the flour mixture. Adding the powder to wheat flour of grade I contributes to a significant increase in the intensity of gas formation in the dough. At the same time, the highest value of the gas-forming capacity indicator is observed in the variant using 2.0% powder. In this case, the amount of carbon dioxide released during 5 hours of fermentation was 1390 cm3, which is 34.2% higher than in the control version.

Show more [+]

Less [-]

Federal Scientific Center of Legumes and Groat Crops - Russian Federation