CC BY
159
Жукова Н.И.1, Цой Е.А.2 ©
1 2
Кандидат биологических наук, доцент, ассистент, кафедра естественнонаучного образования, Дальневосточный федеральный университет, Школа педагогики
РЕДУЦИРУЮЩИЕ И НЕРЕДУЦИРУЮЩИЕ САХАРА РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ РИСА
ПРИМОРСКОГО КРАЯ
Аннотация
В работе приведен сравнительный анализ содержания редуцирующих и нередуцирующих сахаров в зерновке семи сортов риса районированных в Приморском крае.
Ключевые слова: сорта риса, зерновка риса, моносахариды, дисахариды, редуцирующие и нередуцирующие сахара, глюкоза, фруктоза.
Keywords: sorts of rice, rice grain, monosaccharides, disaccharides, reducing and nonreducing sugars, glucose, fructose.
Рис (Oryza sativa L.) по значению и объёму производства в Приморском крае является одной из главных продовольственных зерновых культур. По питательной ценности он превосходит другие хлебные злаки, зерновые культуры и корнеплоды. Пищевая ценность шелушенного зерна зависит от особенностей сорта, в частности от биохимического состава зерновки, и экологических условий его возделывания. При оценке качества зерна и крупы риса одним из основных показателей является его биохимическая характеристика, которая включает в себя общее количество углеводов, содержание амилозы в крахмале, белка, витаминов, минеральных веществ и др. Углеводы - важнейшая группа запасаемых питательных веществ зерновки риса. Углеводам в питании человека принадлежит важная роль, они являются главным источником энергии для организма. Общее содержание углеводов в зерне может достигать 80%. Углеводы защищают белки для выполнения отведенных им природных функций: производство тканей, гормонов и энзимов. Основные углеводы, входящие в состав зерна, представлены сахарами, крахмалом, клетчаткой, пентазанами и т.д. [7, 71]. К группе редуцирующих (восстанавливающих) сахаров относятся, практически, все моносахариды и некоторые дисахариды, в том числе, мальтоза и лактоза. Основным нередуцирующим (невосстанавливающим) сахаром является дисахарид сахароза. Г люкоза, фруктоза и сахароза наиболее быстро усваиваются и используются в организме человека как источники энергии и для образования гликогена — резервного углевода в печени и мышцах. Сахара играют важную роль и в технологических процессах переработки зерна
Настоящая работа является продолжением комплексного исследования биохимических показателей приморских сортов риса и посвящена сравнительной характеристики редуцирующих и нередуцирующих сахаров - важнейших углеводных компонентов зерновки риса. Ранее авторами была дана оценка питательной ценности сортов риса по количественному содержанию фракций крахмала [10, 739], целлюлозы и лигнину [6, 72], ферментативной активности [5, 20; 10, 739], минеральному составу [2, 53; 3, 61; 4, 37].
Материалы и методы
В качестве исходного материала для исследования использовали семь сортов риса районированных в Приморском научно-исследовательском институте сельского хозяйства РАСХН: Приозерский, Дарий 23, Ханкайский 429, Дальневосточный, Луговой, Ханкайский 52 и Долинный урожая 2012 года. Материалом исследования служили зерновки сортов риса,
которые были подвергнуты предварительной обработке. Зерновки обрушивали, снимали цветковую оболочку, а затем гомогенизировали. В муке зерна определяли содержание редуцирующих и нередуцирующих сахаров. Параллельно определили количественное
© Жукова Н.И., Цой Е.А., 2015 г.
содержание глюкозы и фруктозы. Количественное содержание редуцирующих сахаров определяли по Лэну и Эйнону [9, 221]. Метод основан на титровании реактива Фелинга раствором, содержащим редуцирующие сахара, в присутствии метиленовой сини. Сахара, оставшиеся в небольшом избытке после восстановления оксида меди (II) в оксид меди (I), реагируют с метиленовой синью, восстанавливая ее в лейкосоединение. Для количественного определения сахарозы (основного нередуцирующего сахара) пробы подвергали
гидролитическому расщеплению, инверсии. Общее содержание сахаров рассчитывали исходя из количественного содержания редуцирующих сахаров и сахарозы. Количественное определение глюкозы вели по антроновому методу (по Моррису-Роэ) с некоторыми модификациями [1, 132]. Для определения фруктозы использовали метод Мак-Рери и
Слаттери [8, 133], основанный на способности кетосахаров давать окраску с резорцином в кислой среде. Оптическую плотность измеряли на спектрофотометре UV MINI 1240 Shimadzu, при длине волны 540 нм. Статистическую обработку данных вели с использованием пакета стандартных программ.
Результаты и их обсуждение
Экспериментальные данные, характеризующие количественное содержание сахаров в исследуемых образцах зерновки риса приморских сортов представлены в таблицах 1и 2.
Содержание сахаров в зерновке риса (%)
Таблица 1
Сорт Сахара
Общие Редуцирующие Нередуцирующие
Приозерный 61 5,44 4,91± 0,26 0,53± 0,23
Дарий 23 7,96 7,55± 0,14 0,41± 0,16
Долинный 6,28 5,92± 0,16 0,36± 0,22
Ханкайский 429 9,41 9,09± 0,21 0,32± 0,21
Дальневосточный 5,52 5,01± 0,14 0,51± 0,12
Луговой 6,58 6,29± 0,24 0,29± 0,28
Ханкайский 52 6,23 5,78± 0,08 0,45± 0,12
Из таблицы 1 следует, что в исследуемых образцах преобладают редуцирующие сахара, и содержание их варьирует достаточно в широких пределах от 4,91 до 9,09%. На долю нередуцирующих сахаров приходится менее одного процента (от 0,29 до 0,53%).
Таблица 2
Содержание фруктозы и глюкозы в зерновке риса ( %)
Сорт Фруктоза Глюкоза
Приозерный 61 0, 09± 0,17 1.2± 0,12
Дальневосточный 0,14± 0,11 6,5± 0,02
Ханкайский 52 0,11± 0,04 4,6± 0,06
Дарий 23 0,06± 0,13 1,5± 0,06
Долинный 0,10± 0,24 1,1± 0,11
Ханкайский 429 0,09± 0,12 4,7± 0,14
Луговой 0,15± 0,13 4,0± 0,26
Исследованные образцы зерновки риса содержат небольшое количество фруктозы от
0. 06.до 0,15% и на порядок выше глюкозы от 1,1 до 6,5% (таблица 2). Зерновки сортов риса Ханкайский 429, Дарий 23, Луговой и Долинный обладают наибольшим содержанием общих сахаров (9,41%, 7,96%, 6,58%, 6,28% соответственно). В то же время по количественному содержанию моносахаридов (глюкоза плюс фруктоза) первое место занимает зерновка сорта Дальневосточный - 6,64%, второе - зерновка Ханкайский 429 - 4,79%, третье - зерновка Ханкайский 52 - 4.71%, четвертое - зерновка Луговой - 4,15% (таблица 2). Следовательно, положительная корреляция между содержанием общего сахара и содержанием моносахаридов прослеживается только для сортов Ханкайский 429 и Луговой. Учитывая, что преобладающими моносахаридами в большинстве растений являются глюкоза и фруктоза, обращает на себя внимание тот факт, что сорта Дарий 23, Приозерный 61 и Долинный содержат очень низкий процент моносахаридов (1,56%, 1,29% и 1,11% соответственно). Очевидно, зерновки этих сортов содержат больше дисахаридов - мальтозы и лактозы. Следует заметить, что сахара служат основным питанием зародыша и играют важную биохимическую роль в период прорастания зерна и на первых этапах развития зародыша, что важно для оценки качества зерна в процессе селекции.
Таким образом, четкой взаимосвязи между общим содержанием сахаров и моносахаридов применительно для всех рассматриваемых сортов нами не установлено. Это объясняется тем, что биохимические показатели зерновки риса зависят, прежде всего, от сортовых особенностей и, конечно, от условий произрастания. Поученные данные по количественному содержанию сахаров могут быть рассмотрены в селекционных работах для выведения новых высокопродуктивных сортов риса с высокими пищевыми показателями.
Литература
1. Алейникова, Т.Л. Руководство к практическим занятиям по биологической химии: / Учеб. пособие для мед. вузов / Т.А. Алейникова, Г.В. Рубцова; под ред. А.Я. Николаева.- М.Высш.шк., 1988. - 239 с.
2. Жукова Н.И., Потенко Е.И. Фосфорилаза и фосфор районированных сортов риса Приморского края // Альманах современной науки и образования. - Тамбов: «Грамота», 2009. - №5(24). - С.53-54.
3. Жукова Н.И., Цой Е.А., Систерова А.В., Девяткина Т.Л. Минеральный состав зерновки риса // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук - 2014. - № 06(65). Часть I. - С.61-64.
4. Жукова Н.И., Цой Е.А. Фосфорсодержащие вещества в районированных сортах риса Приморского края // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук - 2014. - № 11(70). Часть I. - С.37-39.
5. Жукова Н.И., Цой Е.А. Ферменты углеводного обмена и качество зерна риса // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук - 2014. - № 03(62).Часть I. - С.20-22.
6. Жукова Н.И., Цой Е.А. Целлюлюза и лигнин районированных сортов риса Приморского края// Альманах современной науки и образования. - Тамбов: «Грамота», 2013. - №4(71). - С.72-74.
7. Козьмина Е. П. Рис и его качество / под ред. Е. П. Козьмина. - М.: Колос, 1976.-159 с.
8. Методы биохимических исследований растений / под ред. А.И. Ермакова. - Л.: Агропромиздат, 1987.- 430 с.
9. Шапиро Л.К. Практикум по биологической химии. - Минск: «Вышэйшая школа», 1976. - 288 с.
10. Zhukova, N.I. Some Biochemical Parameters of Rice Varieties of Primorskii Krai / N.I.Zhukova, E.A.Tsoi, V.A.Kovalevskaya, L.A.Zemnukhova // Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 2013. - Vol. 39, № 7. -P.739-742.
