Создание голозерных сортов и линий ярового ячменя с высокими пищевыми свойствами
DOI:
https://doi.org/10.30835/2413-7510.2018.152128Ключевые слова:
селекция голозерного ячменя, сорт, содержание белка, биологическая ценность белка, содержание клетчатки и золы, антиоксидантная активность, фенольные соединения, обычный и waxy крахмалАннотация
Голозерный ячмень имеет ряд преимуществ над пленчатым: повышенное содержание белка, высокая стекловидность эндосперма, высокая антиоксидантная активность, повышенное содержание фенольных соединений и др. Выход продуктов при переработке голозерного ячменя существенно выше, чем при переработке пленчатого. Экономика имеет тенденцию к энергосберегающим технологиям, а выключение энергоемких процессов лущения и частично шлифования даст ощутимую экономию ресурсов и удешевит производство продукции, поэтому селекция сортов голозерного ячменя является актуальной.
Материалы и методы. В Институте растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН в 2015–2017 гг. проводили исследования по установлению зависимости уровня проявления пищевых свойств образцов голозерного ячменя от условий выращивания и генотипа. Исходным материалом были сорта отечественной и зарубежной селекции и лини селекции ИР им. В.Я. Юрьева.
Содержание белка в зерне определяли на ИнфраЛЮМ ФТ-10М, способность белка к переваримости протеолитическими ферментами – в системе in vitro по методике О. Покровского, И. Ертанова, стекловидность – на диафаноскопе, содержание масла – гравиметрическим методом С.В. Рушковского, клетчатки – по Н.А. Лукашину, жирнокислотный состав масла – методом газовой хроматографии метиловых эфиров на хроматографе «Селмихром-1», содержание фенольных соединений – методом с использованием реактива Folin-Ciocalteu, антиоксидатную активность – по способности спиртовых экстрактов нейтрализовать радикал DPPH• по методу, описанному в работе
S. Arabashahi, A. Urooj, waxy-генотипы идентифицировали методом окрашиванияя йодным раствором Люголя (модифицированный метод Джулиана).
Обсуждение результатов. В результате исследования установлено, что образцы голозерного ячменя отличаются высоким содержанием белка (12,05–15,46 %) и очень высокой стекловидностью (85–91 %). Определена высокая степень переваримости белка у сортов Парнас и Омский голозерный 1 и голозерных линий, имеющих эти сорта в родословной. Таким образом, сорт Омский голозерный 1 является источником высокой способности белков зерна к переваримости протеолитическими ферментами, что представляет ценность для селекции сортов для диетического и детского питания.
Установлена существенная корреляция между содержанием белка и стекловидностью, при этом отмечена линейная зависимость между двумя показателями.
Установлена зависимость уровня антиоксидантной активности от условий выращивания и генотипа. При этом ранжирование генотипов по уровню антиоксидантной активности не изменяется в зависимости от условий выращивания, самой высокой во все годы исследования АОА была у голозерного сорта с waxy-крахмалом CDC Alamo. Между содержанием фенольных соединений и уровнем общей антиоксидантной активности существует положительная существенная корреляция (r = 0,668). Выделены образцы с высоким содержанием фенольных соединений – CDC Alamo, Омский голозерный 1, Голозерный 1, Richard, линия 12-333 (0,943–0,814 мг/г по эквиваленту галловой кислоты).
Созданы линии голозерного ячменя с более высокой, чем у родительских компонентов, АОА. Голозерная линия 13-728 под названием Беркут передана в Государственное сортоиспытание.
Среди голозерных образцов выделены сорта с высоким содержанием в масле полиненасыщенной ω-3 линоленовой кислоты – Гатунок и Оскар, линолевой – CDC Candle.
Содержание золы у исследованных образцов составляло от 1,60 % (линия 13-301) до 1,80–1,83 % (CDC Alamo, Беркут). Созданы образцы ячменя, являющиеся ценными для производства продуктов питания по содержанию клетчатки и золы – сорт Беркут и линия 13-301 (клетчатки 2,10 % и 2,40 %, золы 1,83 % и 1,60 % соответственно).
Выводы. Голозерный ячмень отличается высокими питательными свойствами, возможно создание селекционным путем сортов, пригодных для изготовления продуктов питания – крупы, хлопьев, муки, в том числе экструдированной. Образцы с waxy-крахмалом имеют высокие питательные свойства зерна, в частности такие генотипы имеют существенно более высокое содержание масла в сравнении с образцами с обычным крахмалом. Выделены отдельные образцы с очень ценными характеристиками, они являются ценными и как исходный материал для селекции пищевых сортов, так и непосредственно для изготовления продуктов функционального питания.
Создан сорт Беркут и линии с комплексом ценных признаков – высоким содержанием белка, диетической клетчатки, фенольных соединений, с высокой антиоксидантной активностью и др.
Библиографические ссылки
Rybalka OI, Morgun BV, Polyshchuk SS. Barley as a product of functional nutrition. Kyiv: Logos, 2016. 620 p.
Byung-Kee Baik O, Steven E, Ulrich C. Barley for food: characteristics, improvement and renewed interest. J. of Cereal Sci. 2008; 48: 233–242.
Zheleznov AV, Kukoieva TV, Zheleznova NB. Naked barley: origin, dissemination and prospects of use. Vavilovskiy journal genetiki i selektsii.2013; 17(2): 286–296.
Rybalka OI, Polyshchuk SS, Pozdniakov VV, Didenko SYu. Antioxidant activity and other characteristics of the nutritional value of barley grain. Visnyk Kharkivskogo natsionalnogo agrarnogo universytetu. Ser. Biologiia. 2016; 3(39): 64–71.
Kyrdoglo EK, Polyshchuk SS, Chervonis MV.Methodology and results of breeding barley for food end-use. Proceedings on applied botany, genetics and breeding.2013; 171: 240–253.
Polyshchuk SS, Kyrdoglo EK, Chervonis MV. Development of initial material for breeding of cultivars naked barley for human consumption. Proceedings on applied botany, genetics and breeding.2013; 171: 253–257.
Bhatty RS. The potential of hull-less barley, a Review. Cereal Chemistry.1986; 63: 97–103.
Dickin E, Steele K, Edwards-Jones G, Wright D. Agronomic diversity of naked barley (Hordeum vulgare L.): a potential resource for breeding new food barley for Europe. Euphitica. 2012; 184: 85–99.
Ames N, Rhymer C, Rossnagel B. Utilization of diverse hulless barley properties to maximize food product quality. Cereal Food World.2006; 51: 23–28.
Newman R, Newman W. Barley for food and health. Science, Technology and Products. A John Wiley & Sons Inc., Publication. 2008.
Ulrich SE. Barley in food production / translated by Ulyanitskaya N. Zerno. 2010; 12. URL: www.zerno-ua/com.
Yusova OA, Nikolaiev OA. Assessment of new promising sources of increased performance and quality of barley grain in the southern forest-steppe of Western Siberia. Vestnik Krasnoiarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2016; 12: 26–32.
Kolmakov YuV, Aniskov NI. Evaluation of and requirements to quality grain of naked groat barley. Agrarnyi vestnik Yugo-Vostoka. 2009; 3: 21–23.
Glukhotsev VV, Drovalieva NV. The qualitative composition of spring barley grain protein under the conditions of the Middle Volga region. Zernovoie khoziaystvo Rossii. 2012; 2(20). URL: www.zhros.ru/num23(5).../st07_02_2012_20_Gluxovcev.ht...
Turnbull KM, Rahman S. Review – Endosperm texture in wheat. J. Cereal Sci. 2002; 36: 327–337.
Osman RO, Abd El Gelil FM, El-Naamany HM, Davood MG. Oil content and fatty acid composition of some varieties of barley and sorghum grains. Grasas y Aceites. 2000; 51(3): 157–162. doi: 10.3989/gya.2000.v51.i3.472.
Ozcan MM, Aljuhaimi F, Uslu N. Effect of malt process steps on bioactive properties and fatty acid composition of barley, green malt and malt grains. J. of Food Science and Technology. 2017; 55(1): 226–232. doi: 10.1007/s13197-017-2920-1.
Fedak G, La Roche I. Lipid and fatty acid composition of barley kernels. Can. J. of Plant Science. 1977; 57(1): 257–260. doi: 10.4141/cjps77-035.
De Man W, Bruyneel P. Fatty acid content and composition in relation to grain-size in barley. Phytochemistry. 1987; 26: 1307–1310.
Zhigang Han, Jingjie Zhang, Shengguan Cai, Xiaohui Chen, Xiaoyan Quan, Guoping Zhang. Association mapping for total polyphenol content, total flavonoid content and antioxidant activity in barley. BMC Genomics. 2018; 19: 81–90. doi: 10.1186/S12864-018-4483-6.
Yoshida A, Sonoda K, Nogata Y, Nagamine T, Sato M, Oki T, Hashimoto Sh, Ohta H. Determination of free and bound phenolic acid, and evaluation activities and total polyphenolic contents in selected pearled barley. Food Sci. Technol. Res. 2010; 16(3): 215–224.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2018 Наталія Іванівна Васько
![Лицензия Creative Commons](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
При размещении текстов статей в электронных ресурсах авторские права сохраняются за автором печатной публикации.
Автор может не соглашаться с правками рецензентов и редакции, мотивируя при этом свою точку зрения.
Автор может требовать от редакции разъяснений или изменений в случае обнаружения существенных ошибок в его статье.
Автор может использовать материалы, опубликованные в журнале «Селекция и семеноводство» в своих работах, обязательно ссылаясь на наш журнал.