doi: 10.15389/agrobiology.2017.4.646rus
УДК 633.39:633.13:631.52
СЕЛЕКЦИЯ НА СОДЕРЖАНИЕ β-ГЛЮКАНОВ В ЗЕРНЕ ОВСА КАК
ПЕРСПЕКТИВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ
ЗДОРОВОГО ПИТАНИЯ, СЫРЬЯ И ФУРАЖА
(обзор)
И.Г. ЛОСКУТОВ1, 2, В.И. ПОЛОНСКИЙ3
Известно, что водорастворимые пищевые волокна оказывают диетическое, профилактическое и лечебное воздействие на организм человека. Управление по контролю продуктов и лекарств США (US Food and Drug Administration) выступило с официальным заявлением о том, что растворимые пищевые волокна из цельной зерновки овса в виде хлопьев, отрубей и муки способствуют снижению риска сердечно-сосудистых заболеваний. На основании имеющихся доказательств зависимости между потребленным количеством β-глюканов и снижения холестерина (общего и низкой плотности) этой государственной организацией было рекомендовано ежедневное потребление не менее 3 г β-глюканов из овса или ячменя. Европейская Организация по безопасности пищевых продуктов (European Food Safety Association, EFSA) также пришла к заключению о высокой ценности β-глюканов. Физико-химические свойства, химические модификации и возможность промышленного применения β-глюканов открывают для них четкие перспективы использования в пищевых продуктах, лекарственных и косметических средствах. Излагаются результаты изучения разнообразного сортового и видового материала по овсу на содержание β-глюканов в зерновке. Констатируется, что голозерные формы овса имеют большее общее содержание указанного полисахарида по сравнению с пленчатыми, но последние содержат больше нерастворимых β-глюканов в зерновке. Выполненная сравнительно недавно идентификация генов, участвующих в биосинтезе β-глюканов зерновых культур, и созданная первая генетическая карта открывают новые возможности для генетического улучшения показателей качества зерна и получаемых из него пищевых продуктов, которые имеют важное значение для здоровья человека. В результате анализа популяции из 1700 линий овса, полученных из сорта Belinda (Швеция) с помощью индуцированного мутагенеза, были обнаружены образцы с содержанием β-глюканов в зерновке от 1,8 до 7,5 %, при этом у родительской формы оно равнялось 4,9 %. Количество β-глюканов в зерновке овса связано с накоплением белка и жира, с натурной массой зерна, а также с зерновой продуктивностью. Содержание этих полисахаридов зависит от метеорологических условий и агротехнических приемов возделывания сортов овса. С помощью компьютерного моделирования выполнено ранжирование факторов, влияющих на содержание β-глюканов у пленчатых и голозерных сортов овса во время их выращивания. Анализ показал, что выбор сорта — наиболее важный параметр модели в определении окончательного накопления β-глюкана в зерновке по сравнению с другими факторами. Рассматриваются проблемы создания новых высокопродуктивных сортов овса с максимальным содержанием и оптимальной структурой этого полисахарида вместе с другими показателями качества зерновки, а также возможности получение функциональных продуктов питания на основе переработки зерна таких сортов. Делается вывод, что β-глюканы будут играть все возрастающую роль в глобальной пищевой и медицинской отраслях. Для получения сортов разного (пищевого или кормового) направления использования необходим комплексный скрининг и выявление форм овса, контрастных по накоплению β-глюканов.
Ключевые слова: овес, голозерный, пленчатый, Avena, β-глюканы, полисахариды, пищевые волокна, липопротеиды, гликемических индекс, холестерин, раковые клетки, селекция, переработка, антипитатальные свойства кормов.
I.G. Loskutov1, 2, V.I. Polonskiy3
The paper offers a review of the published data on the structure of β-glucan molecules in the oat kernel, their influence on the lipoprotein content and glycemic index, on the digestive system operation and cancer cells, as well as on other human health indicators. It is noted that water-soluble food fibers have both dietary, prophylactic and healing effects on the human organism (official reports of the US Food and Drug Administration and European Food Safety Association, EFSA). It is discussed that physicochemical properties, chemical modifications and possibilities of industrial application of β-glucans define clear perspectives for their potential use in foods, medicinal and cosmetic products. Besides, the results of analyzing the diversity of oat cultivars and species for the β-glucans content in the kernel are discussed. It is stated that the forms of naked oat have a higher total content of this polysaccharide than the hulled oats, while the latter contain more insoluble β-glucans in the oat kernel. It should be noted that the content of fibers depends on the meteorological conditions and agricultural methods of oat cultivation. The content of β-glucans in the kernel is related to the accumulation of protein and fat in the kernel, to the grain volume weight and to grain productivity. The problems of creating new productive oat cultivars with the maximum content and optimal structure of the said polysaccharide combined with other qualitative characters of the kernel, as well as possibilities of producing functional foods from the processed grain of such cultivars are considered. It is concluded that β-glucans will have an increasing importance in the global food and pharmaceutical industries.
Keywords: oat, naked, hulled, Avena, β-glucans, polysaccharides, food fibers, lipoproteins, glycemic index, cholesterol, cancer cells, breeding, processing.
1ФГБНУ ФИЦ Всероссийский институт |
Поступила в редакцию |
