Перспектива использования гороха для производства изолятов запасных белков

УДК бЗS.бSб:S81.19

Перспектива использования гороха для производства изолятов запасных белков

яровой пшеницы значительно влияют норма высева семян и генотип сорта. В результате эффективной фотосинтетической деятельности посевов наиболее высокую урожайность имеет сорт Пушкинская, особенно при норме высева 6,0 млн всхожих семян на I га. У сорта Елизавета оптимальная структура посева и соответственно более высокая урожайность формируются при норме высева 6,S млн всхожих семян на I га. При понижении нормы высева до 4,0 млн шт/га урожайность обоих сортов снижается.

Литература

1. Технологии и комплекс машин для производства зерновых культур и сои в Амурской области: Монография/Тильба В.А, Синеговская В.Т., Панасюк А.Н., Присяжный М.М. и др. - Благовещенск: Агромакс-Информ, 2011. - 134 с.

2. Самуилов Ф.Д., Мухитов Л.А. Особенности формирования листовой поверхности у сортов яровой пшеницы различного эколого-географического происхождения в лесостепи Оренбургского Преду-ралья//Доклады российской академии сельскохозяйственных наук, 2008. -№ 4. - С. 9-12.

3. Кошкин В.А. Фотосинтетический аппарат и элементы продуктивности яровой пшеницы//Растениеводство и земледелие, 1991. - № 8.

4. Исайчев В.А., Хованская Е.Л. Влияние стимуляторов роста на динамику площади листьев//Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, 2008. - № 2. - С. 47-48.

Статья поступила в редакцию 16.07.2012

Norms influence

and productivity of spring

wheat varieties

S.N. Mamonov

There has been studied the influence of sowing norms on photosynthetic and seed productivity of spring what crops. There has been determined the optimal sowing norm for varieties Pushkinskaya and Elizaveta - 6,0 and 6,5 millions germinating grains per I ha correspondingly.

Keywords: spring wheat, variety, seeds swing norm, leaves square, photosynthetic potential, gross photosynthesis productivity, yield structure, yield.

C.B. БОБКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук О.В. УВАРОВА

Всероссийский НИИ зернобобовых и крупяных культур E-mail: svbobkov@gmail.com

В культивируемом и диких подвидах гороха Pisum sativum выделены источники высокого содержания белка для использования в селекции. Модифицированы методы получения изолятов запасных белков гороха. Определены количественные характеристики технологического процесса получения изолятов.

Ключевые2 слова: соя, Glycine max (L.) Merrill, горох, Pisum sativum L., запасные белки, изоляты белка.

Основное достоинство бобовых культур состоит в высоком содержании белка с большим количеством лизина [1]. В настоящее время наибольшее развитие в мире получили технологии переработки сои [P]. Горох, в белке которого среднее содержание лизина достигает U % [З], представляет интерес как альтернативная культура для получения изо-лятов запасных белков [R],

По данным FAOSTAT (POO9), горох в России является основной зернобобовой культурой: производство его зерна достигает I^S млн т, производство сои - O,9R млн т. Использование зернового гороха ограничено кормлением животных и приготовлением полуфабрикатов в пищевой промышленности [S]. Индустрия изолятов запасных белков гороха в России отсутствует, а рынок белковых изолятов гороха представлен в основном образцами иностранных производителей. Вместе с тем, белок гороха во многих отношениях не уступает белку сои [R]. В нем содержится PO-PS % альбуминов и SS-6S % глобулинов. Нерастворимая фракция в белке гороха составляет 1S-PO % [б]. Альбуминовая фракция содержит два основных белка: PA1 (pea albumin I) и PAP (pea albumin 2), а также липоксигеназу, гликозидазу, ингибиторы трипсина и лектины. Фракция глобулинов включает две главные группы белка: вицилины и конвицилины (US) и легумины (IIS).

Генетическое разнообразие рода

Pisum L. позволяет вести селекцию гороха как на высокое содержание, так и на качество запасных белков. Цель наших исследований состояла в выделении источников высокого содержания белка у гороха и разработке методов получения изолятов запасных белков.

Мы изучали содержание белка в семенах сортов, линий и образцов гороха Pisum sativum L. культивируемого подвида sativum, а также диких подвидов elatius (Bieb.) Schmalh., asiaticum Govorov, abyssinicum (A. Br.) Berger, syriacum (Boiss. et Noe) Berger, transcaucasicum Makash. Содержание белка определяли методом Кьельда-ля [7] с использованием автоматической системы UDK-152 и дигестора DK-6. Измерения проводили в двукратной повторности. В таблицу заносили средние значения. Дисперсионный анализ проводили в четырехкратной повторности c повторениями по годам. Для получения изолята запасных белков гороха использовали метод щелочной экстракции и кислой преципитации [2, 8].

По данным FAOSTAT, средняя урожайность сои в мире в 2009 г. составила 2,243 т/га, гороха - 1,696 т/га. В России соотношение другое: урожайность сои - 1,188 и гороха - 1,7S2 т/га, т. е. горох был более урожайной культурой. По нашим данным, содержание белка в семенах 30 сортов сои (урожай 2008 г.) варьировало от 32,9S до 41,21 % со средним значением 37,07 %, а содержание запасных белков у 30 современных сортов гороха (урожай 2008 г.) колебалось от 20,4 до 2S,7 % со средним значением 22,8S % [9]. Соя по содержанию белка превышала горох в 1,62 раза. Если среднее содержание белка в семенах гороха довести до 2S %, то относительная эффективность получения изолятов гороха и сои в России будет одинаковой. Поэтому для повышения конкурен- < тоспособности изолятов гороха не- | обходимо вести селекцию культуры § на высокое содержание и качество | запасных белков при стабильном < уровне урожайности, а также разра- z батывать эффективные технологии 2 экстракции. m

В генофонде культивируемого i

1ЧЭ

Nîôoà è ñaiaíá.p65 47 28.10.2012, 16:28

I. Источники высокого содержания белка у культивируемого Литература

подвида гороха

Сорт, линия Содержание белка, %

по годам в среднем

Аист 27,21 (2004), 29,26 (2008) 28,24

Витязь 28,35 (2006), 32,7 (2007), 29,68

24,96

Фаленская 40 26,17 (2006), 28,18 (2007), 27,65

28,6

ВИ 9402 28,56 (2009) 28,56

Вега 28,52 (2007), 28,52 (2009) 28,52

Памяти Варлахова 26,34 (2005), 27,9 (2008) 27,12

подвида гороха существуют линии и сорта с высоким содержанием белка. Анализ показал, что кандидатами в источники высокого содержания белка могут быть сорта Аист, Витязь, Вега, Памяти Варлахова, Фаленс-кая 40 и линия ВИ 9402 (табл. I).

В селекции на высокое содержание белка можно использовать как внутривидовую вариабельность, так и вовлекать в селекционный процесс образцы диких подвидов гороха с высоким (до 35,8 %) содержанием белка. Изучив подвиды е1аНиз, аз1аНсит, аЬузз1п1сит, зуг1асит, 1гапзсаисаз1сит, мы выделили образцы с содержание белка более 30 % (табл. 2). Наибольшим (35,8 %) содержанием белка характеризовался образец 3249 подвида иапзсаиса-асит.

Для получения изолятов запасных белков гороха использовали семена сорта Софья с содержанием белка 22,5 %. Для получения 100 г муки из семян гороха сорта Софья брали 108 г семян. Перед их размолом оболочки, масса которых составляла 8 % от массы семени, удаляли. Из 100 г муки получали 104,5 г белкового изолята с содержанием сухого вещества 18,2 %. В результате из 100 г муки получали 19 г абсолютно сухого изолята

с содержанием белка 84 %. Содержание абсолютно сухого белка составило 16 г на 100 г муки.

Изоляты белка гороха при рН 4,5 имели белый цвет, а при повышении рН до 6,5 и 7,1 приобретали желтоватый оттенок и приятный запах.

В настоящее время актуальны исследования по улучшению физико-химических свойств изолятов гороха и получению гелей [4]. Для этого используют обработку изолятов бактериальными трансглутаминазами или высокой температурой в присутствие ЫаС1.

Нами проведены эксперименты для получения гелей белковых изо-лятов гороха с использованием термической обработки. Для исследования брали изоляты с содержанием сухого вещества 18,2 %, добавляли ЫаС1 (2 %) и доводили рН до 7,1. Изоляты выдерживали вначале при температуре 93 °С в течение 45 мин., а затем при 4 °С - в течение 14 ч. Подвергнутые действию высокой температуры, изоляты приобретали более высокую вязкость и немного увеличивались в объеме. После термической обработки привкус горечи, характерный для свежеприготовленных изолятов, практически не ощущался.

1. Burstin J., Due G. Protein content and protein composition of pea seeds. The relationship between protein content and protein composition of pea seeds//Grain Legumes, 2006. - V. 44. - P. 16-17.

2. Swanson B.G. Pea and lentil protein extraction and functionality//JAOCS, 1990.

- V. 67. - № 5. - P. 276-280.

3. Jansman A.J.M. Bioavailability of proteins in legume seeds//Grain Legumes, 1996. - № 11. - P. 19.

4. Shand P.J., Ya H., Pietrasik Z., Wanasundara P.K.J.P.D. Physicochemical and textural properties of heat-induced pea protein isolate gels//Food Chemistry, 2007.

- V. 102. - P. 1119-1130.

5. Горпинченко T.B., Аниканова З.Ф. Зернобобовые в России в контексте СНГ //Вестник семеноводства в СНГ, 2002.

- № 1. - С. 23-27.

6. Gabriel I., Quillien L., Cassecuelle F., Marget P., Juin H., Lessire M., Seve B., Duc

G., Burstin J. Variation in seed protein digestion of different pea (Pisum sativum L.) genotypes by cecectomized broiler chickens: 2. Relation between in vivo protein digestibility and pea seed characteristics, and identification of resistant pea polypeptides// Livestock Science, 2008. - V. 113.- P. 262273.

7. Ермаков А.И. Методы биохимических исследований растений. - Л.: 1987.

- 553 с.

8. Soetrisno U.S.S., Holmes Z.A. Protein yield and characteristics from acid and salt coagulation of yellow pea (Pisum sativum L. Miranda) flour extraction//J. Agric. Food Chem, 1992. - V. 40. - P. 970-974.

9. Кондыков И.В., Бобков С.В., Уварова O.B., Толкачева М.А., Кондыкова

H.Н. Европейские сорта гороха в России

- урожайность и содержание белка^Зер-новое хозяйство России, 2010. - № 5 (11).

- С. 17-20.

Статья поступила в редакцию 17.04.2012

Peas use perspectives for production of storage proteins isolates

S.V. Bobkov, O.V. Uvarova

There have been determined the sources of high protein contents for breeding use in cultivated and wild subspecies of Pisum sativum. There have been modified the methods of production of pea storage proteins isolates. There have also been determined the quantitative characteristics of technological process of isolates production.

Keywords: soya, Glycine max (L.) Merrill, pea, Pisum sativum L., storage proteins, protein isolates.

2. Содержание белка у образцов диких подвидов гороха

Подвид Образец коллекции ВИР Содержание белка, %

Elatius 3370 33,23

4014 32,28

2173 31,01

1851 28,85

3115 28,35

2524 27,35

Asiaticum 5322 32,13

2645 30,96

1923 30,01

1915 28,91

1975 27,64

1974 19,83

Abyssinicum 2759 33,17

Syriacum 2521 30,35

Transcaucasicum 3249 35,8

2376 31,74

2365 31,15

48

Niaoa e naiaia.p65 48 28.10.2012, 16:28