Применение метода инфракрасной спектрометрии в скрининговом исследовании различных видов овса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Актуальность. Проведена оценка биохимических показателей у различных видов овса методом спектроскопии ближнего инфракрасного отражения. На основании полученных в лаборатории ВИР биохимических данных были построены градуировочные модели содержания белка, масла и крахмала.

Материалы и методы. Биохимические показатели качества (белок, масло, крахмал) изучали на семенах пленчатого овса (Avena sativa L.), выращенного в 2015–2016 гг. на Северо-Западе Российской Федерации. Градуировочные модели по определению белка, масла и крахмала в семенах овса (98 образцов, урожай 2014–2015 гг.) разработаны для ИК-анализатора MATRIX-I (Bruker Optics, Германия). Для построения градуировочных моделей использовали значения, полученные традиционными, химическими методами анализа. Биохимический состав масла у семян овса определяли методом Сокслета, белка — методом Кьельдаля, крахмала — поляриметрическим методом Эверса. Все показатели пересчитывали на сухой вес образца.

Результаты и заключение. Достоверность разработанных моделей проверяли по результатам определения содержания белка, масла и крахмала у семян проверочной партии по показателю правильности градуировки. Данные, полученные с помощью калибровочной кривой на приборе MATRIX-I, не имели достоверных различий с результатами химических исследований. Следовательно, калибровка может быть использована для скрининг-анализа на содержание белка, масла и крахмала в образцах овса. Данный метод позволяет сохранить ценный материал, повысить производительность труда за счет оперативности получения данных, не требует реактивов и безопасен.

Об авторах

Валентина Ивановна Хорева

Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова

Email: horeva43@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2762-2777
SPIN-код: 5796-4637

канд. биол. наук, вед. научн. сотр., отдел биохимии и молекулярной биологии

Россия, Санкт-Петербург

Виталий Сергеевич Попов

Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова

Email: v.popov@vir.nw.ru
ORCID iD: 0000-0003-3274-7662
SPIN-код: 1753-0807

канд. тех. наук, ст. научн. сотр., отдел биохимии и молекулярной биологии

Россия, Санкт-Петербург

Нина Григорьевна Конькова

Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова

Автор, ответственный за переписку.
Email: ninakonkova.1@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4920-3904
SPIN-код: 8691-1803

научн. сотр., отдел ГР масличных и прядильных культур

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Лоскутов И.Г. Овес (Avena L.). — распространение, систематика, эволюция и селекционная ценность. Санкт-Петербург: ВИР, 2007. 336 c.
  2. Родионова Н.А., Солдатов В.Н., Мережко В.Е., и др. Овес. Культурная флора. Т. 2, ч. 4 / под ред. В.Д. Кобылянского, В.Н. Солдатова. Москва: Колос, 1994. 367 c.
  3. ab-centre.ru [Электронный ресурс]. Урожайность овса [дата обращения: 29.05.2022]. Доступ по ссылке: https://ab-centre.ru/page/urozhaynost-ovsa
  4. Welch R.W. Chapter 6: Nutrient composition and nutritional quality of oats and comparisons with other cereals. Webster F.H., Wood P.J., editors. Oats: chemistry and technology. Saint Paul: American Association of Cereal Chemists Inc., 2011. P. 95–107. doi: 10.1094/9781891127649.006
  5. Shvachko N.A., Loskutov I.G., Semilet T.V., et al. Bioactive components in oat and barley grain as a promising breeding trend for functional food production // Molecules. 2021. Vol. 26, No. 8. ID2260. doi: 10.3390/molecules26082260
  6. Shewrt P.R., Piironen V., Lampi A.-M., et al. Phytochemical and fiber components in oat varieties in the health grain diversity screen // J Agric Food Chem. 2008. Vol. 56, No. 21. P. 9777–9784. doi: 10.1021/jf801880d
  7. Lapveteläinen A., Aro T. Protein composition and functionality of high-protein oat four derived from integrated starchethanol process // Cereal Chem. 1994. Vol. 7. P. 133–139.
  8. Gavrilyuk I.P., Gubareva N.K., Perchuk I.N., et al. 3rd Int. Symp. on Gluten-Free Cereal Products and Beverages. Viena, 2013.
  9. Gajdosova A., Petrulakova Z., Havrlentova M., et al. The content of water-soluble and water-insoluble β-D-glucans in selected oats and barley varieties // Carbohydr Polym. 2007. Vol. 70, No. 1. P. 46–52. doi: 10.1016/j.carbpol.2007.03.001
  10. Хорева В.И., Шеленга Т.В., Блинова Е.В., и др. Овес. Биохимические характеристики образцов. Каталог Всемирной коллекции ВИР. Вып. 876. Санкт-Петербург: ВИР, 2018.
  11. Gilissen L.J.W.J., Van der Meer I.M., Smulders M.J.M. Why oats are safe and useful for patients with celiac disease // Med Sci. 2016. Vol. 4, No. 4. ID21. doi: 10.3390/medsci4040021
  12. Красильников В.Н., Баталова Г.А., Попов В.С., Сергеева С.С. Жирно-кислотный состав липидов зерна голозерного овса отечественной селекции // Российская сельскохозяйственная наука. 2018. № 4. С. 13–15. doi: 10.31857/S250026270000549-8
  13. Bityutsky N.P., Loskutov I.G., Yakkonen K.L., et al. Screening of avena sativa cultivars for iron, zinc, manganese, protein and oil content and fatty acid composition in whole grains // Cereal Res Commun. 2020. Vol. 48, No. 1. P. 87–94. doi: 10.1007/s42976-019-00002-2
  14. Мережко А.Ф. Система генетического изучения исходного материала для селекции растений. Методические указания. Ленинград, 1984. 69 с.
  15. Ефименко С.Г., Ефименко С.К. Экспресс-оценка массовой доли масла и содержания основных жирных кислот масла в семенах сурепицы с помощью ИК-спектрометрии // Масличные культуры. 2022. № 1. С. 34–44. doi: 10.25230/2412-608X-2022-1-189-34-44
  16. Ефименко С.Г., Ефименко С.К. Определение содержания масла и влаги в семенах горчицы с помощью ИК-спектрометрии // Масличные культуры. 2019. № 4. С. 36–44. doi: 10.25230/2412-608Х-2019-4-180-36-44
  17. Лоскутов И.Г., Ковалева О.Н., Блинова Е.В. Методические указания по изучению и сохранению мировой коллекции ячменя и овса. 4-е изд., доп. и перераб. Санкт-Петербург: ГНЦ РФ ВИР, 2012. 63 с.
  18. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.Р., и др. Методы биохимического исследования растений / под ред. А.И. Ермакова. 3 изд., перераб. и доп. Ленинград: Агропромиздат, 1987. 430 с.
  19. Конькова Н.Г., Шеленга Т.В., Малышев Л.Л., и др. Исходный материал для селекции ярового рыжика (Camelina sativa (L.) Crantz) по содержанию масла и белка в семенах в различных экологогеографических условиях // Масличные культуры. 2020. № 2. С. 44–50. doi: 10.25230/2412-608Х-2020-2-182-44-50
  20. Ефименко С.Г., Ефименко С.К. Экспресс-оценка содержания масла и влаги в семенах масличного льна с помощью ИК спектрометрии // Масличные культуры. 2020. № 3. С. 63–70. doi: 10.25230/2412-608Х-2020-3-183-63-70
  21. Ефименко С.Г., Кучеренко Л.А., Ефименко С.К., Нагалевская Я.А. Оценка основных показателей качества семян сои с помощью ИК-спектрометрии // Масличные культуры. 2016. № 3. С. 33–38.
  22. Kon’kova N.G., Shelenga T.V., Gridnev G.A., et al. Stability and variability of Camelina sativa (L.) Crantz economically valuable traits in various eco-geographical conditions of the Russian Federation // Agronomy. 2021. Vol. 11, No. 2. ID 332. doi: 10.3390/agronomy11020332
  23. ГОСТ 32749-2014. Семена масличные, жмыхи и шроты. Определение влаги, жира, протеина и клетчатки методом спектроскопии в ближней инфракрасной области. Москва: Стандартинформ. 2015. 8 с. Доступ по ссылке: https://docs.cntd.ru/document/1200111470

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1

Скачать (39KB)
3. Рис.2

Скачать (116KB)
4. Рис. 3

Скачать (101KB)
5. Рис. 4

Скачать (96KB)

© Хорева В.И., Попов В.С., Конькова Н.Г., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах