Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ МАЛЫХ ДОЗ γ-ИЗЛУЧЕНИЯ В УСЛОВИЯХ КОНТРОЛИРУЕМОГО МИКРОФЕНОЛОГИЧЕСКОГО ОНТОГОНЕЗА ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ'

ВЛИЯНИЕ МАЛЫХ ДОЗ γ-ИЗЛУЧЕНИЯ В УСЛОВИЯХ КОНТРОЛИРУЕМОГО МИКРОФЕНОЛОГИЧЕСКОГО ОНТОГОНЕЗА ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
70
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
γ-ИЗЛУЧЕНИЕ / МАЛАЯ ДОЗА / ЯЧМЕНЬ / СПОСОБНОСТЬ К ПРОРАСТАНИЮ / ФЕНОЛОГИЧЕСКАЯ ФАЗА / ПРОРАЩИВАНИЕ / ОНТОГЕНЕЗ

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Тимакова Р. Т., Ильюхин Р. В.

Важной сельскохозяйственной зерновой культурой является ячмень обыкновенный, характеризующийся скороспелостью, холодостойкостью и засухоустойчивостью. Для борьбы с возбудителями болезней, повышения урожайности зерновых культур перспективным является применение ионизирующих излучений в технологии предпосевной обработки семян. Цель исследования - разработка шкалы микрофенологических фаз прорастания ярового ячменя сорта Памяти Чепелева, обработанного малыми дозами γ-излучения, в условиях контролируемого онтогонеза. Предложена трактовка понятий «проросшее зерно» и «пророщенное зерно». Для снятия состояния покоя оригинальных семян (зерен) ярового ячменя сорта Памяти Чепелева урожая 2021 г., районированного в Свердловской области, проведена обработка малыми дозами ионизирующего γ-излучения (5, 10, 15 и 20 Гр) источником излучения 60Со. Разработана шкала микрофенологических фаз прорастания зерен ярового ячменя, в которую введены фаза сухого зерна и фаза микрозелени; дифференцированы классификационные уровни. Установлено, что изменение влажности зерна и зародыша зерна во всех микрофенофазах сопоставимо с полученными результатами в процессе прорастания ячменя. Наиболее интенсивное водопоглощение происходит на фазе набухания с увеличением влажности зерна в 2,7 раза и в зародыше - в 9,3 раза. Радиостимуляция зерен ярового ячменя влияет на всхожесть зерна за счет повышенной энергии прорастания. Определено, что через 5 сут наблюдается максимальное увеличение способности к прорастанию - до (92 ± 2) % и (94 ± 2) % в образцах зерен ячменя, обработанных дозами 5 и 10 Гр соответственно, с более низкими показателями при обработке зерен дозами 15 и 20 Гр. Установлено ингибирующее воздействие дозы излучения 20 Гр. Несмотря на более высокий показатель энергии прорастания 75 % в зернах ячменя, обработанных дозой 20 Гр, в отличие от необработанных зерен - 74 %, способность к прорастанию в обработанных излучением зернах была ниже на 4 %. Скорость прорастания первого семени в среднем равна 3 сут.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Тимакова Р. Т., Ильюхин Р. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SMALL γ-RADIATION DOSES IMPACT IN THE CONDITIONS OF CONTROLLED MICROPENOLOGICAL OCTORES OF SPRING BARLEY

Barley, characterized by early ripening, cold and drought resistance, is an important agricultural grain crop. Ionizing radiation use in the pre-sowing seed treatment technology is promising in order to control pathogens and increase the grain crops yield. The study aims at developing a microphenological sprouting phases scale of spring barley variety in Remembrance of Vyacheslav Chepelev treated with small doses of gamma radiation under controlled ontogeny conditions. The authors gave the concepts interpretation of “sprouted grain” and “grain sprouts”. To remove the dormant state of the original seeds (grains) of spring barley variety in Remembrance of Vyacheslav Chepelev harvested in 2021 and zoned in the Sverdlovsk region, a man treated it with small doses of γ-radiation ionizing (5, 10, 15 and 20 Gy) by a radiation source 60Co. The researchers developed a microphenological sprouting phases scale of spring barley grains with the dry grain phase and the micrograin phase introduced; and classification levels differentiated. A man revealed that the change in grain moisture and grain germ in all microphenophases was comparable with the results obtained during barley sprouting. The most intensive water absorption occurs at the swelling phase with an increase in grain moisture by 2.7 times and in the embryo by 9.3 times. Spring barley grains radiostimulation has an impact on the grain sprouting due to increased germination energy. The authors determined that after 5 days there was a maximum increase in the germination capacity to (92 ± 2) % and (94 ± 2) % in barley grains samples treated with doses of 5 and 10 Gy, respectively, with lower values when processing grains with doses of 15 Gy and 20 Gy. A man ascertained inhibitory effect of a radiation dose of 20 Gy. Despite a higher germination energy index of 75 % in barley grains treated with a dose of 20 Gy, and unlike untreated grains - 74 %, the germination ability in radiation-treated grains was 4 % lower. The germination rate of the first seed is 3 days on average.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ МАЛЫХ ДОЗ γ-ИЗЛУЧЕНИЯ В УСЛОВИЯХ КОНТРОЛИРУЕМОГО МИКРОФЕНОЛОГИЧЕСКОГО ОНТОГОНЕЗА ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ»

УДК 53.06, 57.03, 57.04, 633.16, 664.7 DOI 10.29141/2500-1922-2023-8-1-2 EDN BRGWYF

Влияние малых доз у-излучения в условиях контролируемого микрофенологического онтогонеза ярового ячменя

Р.Т. Тимакова1 н , Р.В. Ильюхин12

1Уральский государственный экономический университет, г. Екатеринбург, Российская Федерация

2Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, г. Санкт-Петербург,

Реферат

Важной сельскохозяйственной зерновой культурой является ячмень обыкновенный, характеризующийся скороспелостью, холодостойкостью и засухоустойчивостью. Для борьбы с возбудителями болезней, повышения урожайности зерновых культур перспективным является применение ионизирующих излучений в технологии предпосевной обработки семян. Цель исследования - разработка шкалы микрофенологических фаз прорастания ярового ячменя сорта Памяти Чепелева, обработанного малыми дозами у-излучения, в условиях контролируемого онтогонеза. Предложена трактовка понятий «проросшее зерно» и «пророщенное зерно». Для снятия состояния покоя оригинальных семян (зерен) ярового ячменя сорта Памяти Чепелева урожая 2021 г., районированного в Свердловской области, проведена обработка малыми дозами ионизирующего у-излучения (5, 10, 15 и 20 Гр) источником излучения б0Со. Разработана шкала микрофенологических фаз прорастания зерен ярового ячменя, в которую введены фаза сухого зерна и фаза микрозелени; дифференцированы классификационные уровни. Установлено, что изменение влажности зерна и зародыша зерна во всех микрофенофазах сопоставимо с полученными результатами в процессе прорастания ячменя. Наиболее интенсивное водопоглощение происходит на фазе набухания с увеличением влажности зерна в 2,7 раза и в зародыше - в 9,3 раза. Радиостимуляция зерен ярового ячменя влияет на всхожесть зерна за счет повышенной энергии прорастания. Определено, что через 5 сут наблюдается максимальное увеличение способности к прорастанию - до (92 ± 2) % и (94 ± 2) % в образцах зерен ячменя, обработанных дозами 5 и 10 Гр соответственно, с более низкими показателями при обработке зерен дозами 15 и 20 Гр. Установлено ингибирующее воздействие дозы излучения 20 Гр. Несмотря на более высокий показатель энергии прорастания 75 % в зернах ячменя, обработанных дозой 20 Гр, в отличие от необработанных зерен -74 %, способность к прорастанию в обработанных излучением зернах была ниже на 4 %. Скорость прорастания первого семени в среднем равна 3 сут.

Для цитирования: Тимакова Р.Т., Ильюхин Р.В. Влияние малых доз у-излучения в условиях контролируемого микрофенологического онтогонеза ярового ячменя //Индустрия питания|Food Industry 2023. Т. 8, № 1. С. 14-25. DOI: 10.29141/2500-1922-2023-8-1-2. EDN: BRGWYF.

Дата поступления статьи: 8 октября 2022 г.

Российская Федерация Н [email protected]

Ключевые слова:

Y-излучение;

малая доза;

ячмень;

способность к прорастанию;

фенологическая фаза;

проращивание;

онтогенез

Small y-Radiation Doses Impact in the Conditions of Controlled Micropenological Octores of Spring Barley

Roza T. Timakova1 Ruslan V. Iliukhin12

1Ural State University of Economics, Ekaterinburg, Russian Federation

2St. Petersburg State University of Telecommunications n.a. Prof. Mikhail A. Bonch-Bruevich, St. Petersburg, Russian Federation H [email protected]

Abstract

Barley, characterized by early ripening, cold and drought resistance, is an important agricultural grain crop. Ionizing radiation use in the pre-sowing seed treatment technology is promising in order to control pathogens and increase the grain crops yield. The study aims at developing a microphenological sprouting phases scale of spring barley variety in Remembrance of Vyacheslav Chepelev treated with small doses of gamma radiation under controlled ontogeny conditions. The authors gave the concepts interpretation of "sprouted grain" and "grain sprouts". To remove the dormant state of the original seeds (grains) of spring barley variety in Remembrance of Vyacheslav Chepelev harvested in 2021 and zoned in the Sverdlovsk region, a man treated it with small doses of y-radiation ionizing (5, 10, 15 and 20 Gy) by a radiation source 60Co. The researchers developed a microphenological sprouting phases scale of spring barley grains with the dry grain phase and the micrograin phase introduced; and classification levels differentiated. A man revealed that the change in grain moisture and grain germ in all microphenophases was comparable with the results obtained during barley sprouting. The most intensive water absorption occurs at the swelling phase with an increase in grain moisture by 2.7 times and in the embryo by 9.3 times. Spring barley grains radiostimulation has an impact on the grain sprouting due to increased germination energy. The authors determined that after 5 days there was a maximum increase in the germination capacity to (92 ± 2) % and (94 ± 2) % in barley grains samples treated with doses of 5 and 10 Gy, respectively, with lower values when processing grains with doses of 15 Gy and 20 Gy. A man ascertained inhibitory effect of a radiation dose of 20 Gy. Despite a higher germination energy index of 75 % in barley grains treated with a dose of 20 Gy, and unlike untreated grains - 74 %, the germination ability in radiation-treated grains was 4 % lower. The germination rate of the first seed is 3 days on average.

For citation: Roza T. Timakova, Ruslan V. Iliukhin. Small y-Radiation Doses Impact in the Conditions of Controlled Micropenological Octores of Spring Barley. Индустрия питания|Food Industry 2023. Vol. 8, No. 1. Pp. 14-25. DOI: 10.29141/2500-1922-2023-8-1-2. EDN: BRGWYF.

Paper submitted: October 8, 2022

Введение

Важной сельскохозяйственной зерновой культурой является ячмень обыкновенный, который характеризуется скороспелостью, холодостойкостью и засухоустойчивостью и занимает четвертое место в мире по объемам производства после пшеницы, риса и кукурузы, при этом первое место в мире по производству ячменя и занятым под его посевы площадям занимает Российская Федерация.

В целях борьбы с возбудителями болезней, повышения урожайности зерновых культур одним из перспективных направлений фундаментальных и прикладных исследований сельскохозяйственной радиологии выступает применение

Keywords:

Y-radiation; low dose; barley;

germination ability; phenological phase; sprouting; ontogenesis

ионизирующих излучений в технологии предпосевной обработки семян [1]. Одним из основных параметров жизнеспособности растений является всхожесть (прорастание) семян в результате быстрого перехода растительного организма от гетеротрофного к автотрофному типу питания и формирования нормальных проростков, обеспечивающих высокий потенциал жизнеспособности [2]. В условиях традиционной схемы проращивания зерна к важнейшим процессным факторам относятся температура воздуха, освещенность и продолжительности процесса [3; 4], изменение которых позволяет в определенной степени варьировать результаты проращивания.

Обработка семян стимулирующими дозами у-излучения является одним из подходов к изучению молекулярных основ высокой урожайности сельскохозяйственных культур и их устойчивости к биотическому и абиотическому стрессу [5]. В ходе прорастания семени злаковых культур и дальнейшего формирования проростка отмечается активизация эндогенных ферментов и последующий распад макромолекул (белков, липидов, крахмала), что облегчает их усвоение организмом человека. Наряду с этим в результате воздействия абиогенных стресс-факторов происходит повышение биологической ценности проростков [6]. По данным ВНИИРАЭ и ряда исследователей, стимулирующая доза у-излучения для ячменя варьирует в пределах от 10 до 30 Гр [7-9]. Проявление стимулирующих эффектов после обработки излучением происходит по молекулярным путям, аналогичным воздействию других стрессоров [10]. Низкие дозы у-излучения стимулируют рост и развитие растений [11], способствуют увеличению размеров побегов и корней, а также увеличению биомассы [11; 12]. В то же время при применении малых доз ионизирующего излучения возможно проявление отклонений прямой зависимости доза - эффект, что может быть обусловлено качественным различием реакций клеток на обработку разными дозами [13]. Более того, при обработке малыми дозами могут проявляться диаметрально противоположные реакции, когда вместо ингибирова-ния происходит стимуляция физиологических процессов [14], что требует продолжения комплексных исследований в этом направлении.

Отечественными и зарубежными исследованиями [15-17] установлено отсутствие метаболизма в семени в состоянии покоя, что обусловлено его эволюционной ролью - сохранение генетического кода в период между созреванием и прорастанием в неблагоприятных для роста условиях. После снятия состояния покоя и дерепрессии генома в условиях необходимого увлажнения запускается процесс метаболизма с усилением синтеза белков и нуклеиновых кислот, активизацией ферментов, увеличением концентрации фитогормонов - активаторов роста (ауксинов, гиббереллинов, цитокининов) при одновременном снижении концентрации фито-гормонов - ингибиторов роста.

Радиостимуляция семян сельскохозяйственных культур, не изменяя генетическую программу развития, также воздействует на регуляторы роста.

Поскольку семена первой репродукции могут отличаться достаточно высокой биологической вариабельностью, для исследования молекулярных основ эффективности радиости-

муляции целесообразно использовать элитные или оригинальные семена [18; 19] с подбором сортов, имеющих разную радиочувствительность. Обработка оригинальных семян разных сортов у-излучением в дозе 20 Гр позволила установить ее эффективность для стимулирования роста проростков семян ячменя сорта Нур [9]. В то же время выявлена контрастная чувствительность к дозе 20 Гр: от стимулирующего воздействия на семена сортов Фокс 1, Ратник, Ерема и Мастер до ингибирующего для сорта Леон [20], что требует комплексного подхода с учетом сортовых отличий ячменя, стимулирующих, производственных и результативных факторов.

Вышесказанное предопределило цель эксперимента - исследование микрофенологических фаз прорастания ярового ячменя сорта Памяти Чепелева, обработанного малыми дозами у-излучения, в условиях контролируемого онто-гонеза.

Объекты и методы исследования

Выбор ярового ячменя в качестве объекта исследования обусловлен тем, что в Российской Федерации и Свердловской области данная зерновая культура по валовому сбору занимает второе место после пшеницы. Ячмень используется в продовольственных целях в крупяной промышленности (для производства крупы), в производственных - в пивоваренной промышленности после промышленной переработки в виде солода (около одной трети урожая выращиваемого в мире ячменя перерабатывается в солод [21]) и в кормовых целях - для кормления сельскохозяйственных животных и птицы (в 1 кг ячменя содержится до 1,27 кормовых единиц). Ячмень яровой сорта Памяти Чепеле-ва - среднеспелый районированный сорт, выведенный в селекционном центре «методом индивидуального отбора из гибридной популяции (Омский 95 х (Сонет х Нур х Сонет), обладающий высокой урожайностью, качеством, устойчивостью к влиянию биотических и абиотических стрессов» [22, с. 17]. Данный сорт характеризуется более быстрым прорастанием семян в почве -на 1-2 дня и набуханием/наклевыванием семян при проращивании - на 3,0-3,5 ч по сравнению с сортами Сонет и Багрец, на 1,0-2,5 ч по сравнению с сортами Ача и Эколог. Яровой ячмень сорта Памяти Чепелева отличается высокой общей и специфической адаптивной способностью, обладает устойчивостью к недостатку влаги [23].

Зерно ярового ячменя сорта Памяти Чепеле-ва - пленчатое, желтого цвета, с хорошо различимой бороздкой, крупное, эллиптической формы, относится к категории оригинальных семян. Переход цветковой чешуи в ость постепенный.

Нервация цветочной чешуи гладкая. Щетинка у основания зерна длинная, волосистая. Масса 1 000 семян урожая 2021 г. - (49,3 ± 1,1) г, длина семени (9,6 ± 0,5) мм, ширина - (4,1 ± 0,3) мм, толщина - (2,9 ± 0,2) мм. Отобранные зерна ячменя соответствуют требованиям ТР ТС 015/2011, ГОСТ 28672-2019 и ГОСТ 27186-86.

Для проращивания зерен ячменя урожая 2021 г. сформировали одну контрольную и четыре опытные группы. В каждой группе отобрали по 500 семян. Для радиостимуляции прорастания зерен ячменя проводили их обработку малыми дозами 5; 10; 15 и 20 Гр у-излучения, способными вызывать эффект гормезиса, в ООО «РЦОТ «Эра» на установке РТУ-3000. Источник ионизирующего излучения - 60Со. Процесс контроля обработки у-излучением проводили в автоматическом режиме с использованием компьютерных технологий. Проращивание осуществляли в одинаковых экспериментальных условиях: температура воздуха в помещении 20-21 °С, смешанное естественное освещение, влажность воздуха 70-75 %. В соответствии с требованиями ГОСТ 12038-84 семена укладывали в растильни между слоями увлажненной фильтровальной бумаги, контролировали состояние увлажненности ложа и проводили периодическое орошение водопроводной водой с температурой (20 ± 0,2) °С и рН среды 5,6-5,7. Фенологические наблюдения осуществляли дважды в сутки. Расчет энергии прорастания проводили через 3 сут, способности прорастания зерна - через 5 сут. Скорость прорастания определяли расчетным путем по [24], влажность зерна - по ГОСТ 13586.5-2015 с использованием воздушно-тепловой сушки. Все исследования проводили по общепринятым методикам в пятикратной повторности. Результаты обрабатывали методом вариационной статистики.

Результаты исследований и их обсуждение

Поскольку единый методологический подход к определению термина «проросшее зерно» и (или) «пророщенное зерно» отсутствует, на первом этапе проводили экспертизу используемых в нормативной и научно-исследовательской литературе понятий. Так, в ГОСТ 27186-86 и ГОСТ 5060-2021 определения даны без уточнения размеров проростков и корешков: «проросшее зерно - с вышедшими за пределы покровов корешками или ростка» и «с вышедшими наружу корешками или ростком». Согласно ГОСТ 1203884 «к числу нормально проросших семян (для пшеницы, ржи, ячменя, овса, тритикале) относятся семена, имеющие не менее двух нормально развитых корешков размером более длины семени и росток размером не менее половины

его длины с просматривающимися первичными листочками, занимающими не менее половины длины колеоптиля. У ячменя длина ростка учитывается при выходе за пределы цветковых чешуй». Ряд авторов [4] оптимальной длиной ростка считают (1,2 ± 0,2) мм. Н. Н. Алехина акцентирует внимание на том, что биоактивированное зерно имеет длину проростка до 2,5 мм на начальном этапе, при этом биоактивация выступает первым этапом проращивания с более низкой ферментативной активностью амилаз и протеаз [25]. По данным P. Benincasa и др., к проросшему зерну относится зерно с ростком (проростком), не превышающим длины зерновки [26]. Существенным моментом, отмечаемым американской ассоциацией Cereals & Grains, является сохранение пищевой ценности самого зерна1 для функционирования единой системы контроля при превращении покоящегося семени в проросшее и получении конечного результата - определенного количества проросших семян и соответствующего темпа прорастания. В соответствии с европейскими регламентами к проросшим относятся только те зерна, которые претерпели видимые изменения, позволяющие отличить проросшее зерно от нормального, непроросшего2.

По нашему мнению, необходимо учитывать область последующего использования полученного проросшего зерна. Если семена сельскохозяйственных культур (зерна) используются по своему назначению - для выращивания растений зерновых культур, то важнейшими характеристиками такого проросшего зерна являются наличие и длина корешков и проростка, развитость корневой системы. При использовании проросшего зерна в пищевой промышленности целесообразно говорить о проклюнувшихся проростках длиной до 1-2 мм, при этом предполагается, что такое зерно проращивали в определенных условиях, в соответствии с чем его можно называть пророщенным.

При реализации на потребительском рынке в свежем виде (ростки и микрозелень) большое значение имеют наличие и длина самого ростка. С учетом приведенного определения проросшего зерна в ГОСТ 27186-86, ГОСТ 5060-2021

1 What's a Whole Grain? A Refined Grain? Sprouted Whole Grains: Electron. resource. URL: https://wholegrainscouncil.org/ whole-grains-101/whats-whole-grain-refined-grain/sprouted-whole-grains.

2 Commission regulation (EU) No 742/2010 of 17 August 2010 amending Regulation (EU) No 1272/2009 laying down common detailed rules for the implementation of Council Regulation (EU) No 1234/2007 as regards buying-in and selling of agricultural products under public intervention: Electron. resource. URL: https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ.do?uri=0J:L:2010:217:000 4:0011:EN:PDF.

и ГОСТ 12038-84 предлагаются следующие характеристики терминов: проросшее зерно - зерно, имеющее не менее двух нормально развитых корешков размером более длины семени и росток размером не менее половины его длины; пророщенное зерно - зерно с проростками корешков или ростков длиной 1-2 мм, полученное в контролируемых условиях проращивания.

На втором этапе с учетом результатов научных исследований ряда ученых [4; 27-30] была разработана адаптированная шкала микрофенологических фаз (МФФ) контролируемого проращивания зерен ярового ячменя сорта Памяти Чепелева (табл. 1). Для образцов контрольной группы исключена первая микрофенофаза.

Согласно представленной шкале в фазе сухого зерна (ФСЗ) для снятия состояния покоя образцы опытных групп зерна обрабатывали малыми дозами ионизирующего у-излучения (5; 10; 15 и 20 Гр) для активизации жизненных физико-химических процессов в облученном зерне на фоне усиления метаболических процессов (ассимиляции и диссимиляции) при ослаблении

регуляторных механизмов ограничения функциональной активности зерен в состоянии метаболического покоя [17; 31-34], ускорения процесса биоактивации в соответствии с молекулярными механизмами роста, развития клетки и выделения в качестве основных систем геном и биомембраны [34].

В результате активного поглощения влаги зерном на всех микрофенофазах (кроме ФСЗ) происходит изменение влажности зерна и зародыша (см. рисунок).

По влажности зерен и их зародышей на разных микрофенологических фазах достоверных различий между образцами контрольной и опытных групп не установлено.

В фазе набухания (ФН) в процессе замачивания происходит наиболее интенсивное поглощение зерном воды и его набухание с переходом зерна под воздействием воды из состояния вынужденного покоя к активному росту [16]. Влажность зерна увеличилась с 11,3 до 30,7 %, или в 2,7 раза; в зародыше - с 5,3 до 49,5 %, или в 9,3 раза, по сравнению с ФСЗ. Происходит запуск гидроли-

Таблица 1. Шкала микрофенологических фаз прорастания зерен на примере ярового ячменя

сорта Памяти Чепелева, обработанного малыми дозами у-излучения Table 1. Microphenological Grain Sprouting Phases Scale on the Example of Spring Barley Variety in Remembrance of Vyacheslav Chepelev Treated with Small y-Radiation Doses

Фаза Название фазы Этап технологии Процесс Описание Результат

1 ФСЗ Подготовка Обработка Обработка зерен опыт- Снятие состояния по-

(сухое зерно) зерна опытных у-излучением ных групп малыми доза- коя

групп ми у-излучения

2 ФН Замачивание Полное покры- Диффузия воды от по- Набухание зерна,при-

(набухание) тие зерен во- верхности зерна через рост массы

дой, водопогло- мякинную оболочку, обо-

щение зерном лочки зерна и семени

3 ФП Проращивание: Орошение Наклевывание и появ- Уширение зерна

(проклевка) точка роста водой ление органа ростка -

главного зародышевого

корешка через оболочки

и щиток

4 ФПР Проращивание: Орошение Достижение длины про- Увеличение длины

(проросток) активизация ро- водой ростка 1-2 мм зерна, визуализация

ста проклюнувшегося

проростка

5 ФЗК Проращивание: Орошение Появление более двух Визуализация систе-

(зародышевые диффренциация водой зародышевых корешков мы крепких зароды-

корешки) зародышевых длиной более длины шевых корешков

корешков зерна

6 ФР Проращивание: Орошение Появление колеоптиля Визуализация сфор-

(росток) формирование водой длиной не менее полови- мированного ростка

колеоптиля ны длины зерна зерна с корешками и

верхушкой зароды-

шевого листа

7 ФМЗ Проращивание: Орошение Рост зародышевого ли- Формирование рас-

(микрозелень) формирование водой ста тения

микрозелени

89,5

Зерно Зародыш

Влажность зерна и зародыша зерна на разных микрофенологических фазах прорастания ярового ячменя сорта Памяти Чепелева: ФСЗ - сухое зерно, Фн - набухание, ФП - проклевка, ФПР - проросток, ФЗК - зародышевые корешки, ФР - росток, ФМЗ - микрозелень Grain and Grain Germ Moisture Content at Different Microphenological Sprouting Phases of Spring Barley Variety in Remembrance of Vyacheslav Chepelev: FSZ - Dry Grain, FN - Swelling, FP - Protrusion, FPR - Seedling, FZK - Germinal Roots, FR - Sprout, FMZ - Microgreens

тических процессов в эндосперме с переходом растворимых веществ (аминокислот, пептидов, сахаров) через слой эпителия и щиток к зародышам корня и листа и усиление этого процесса под воздействием малых доз у-излучения в результате активизации свободнорадикального процесса с образованием гидроперекисей, разуплотнением стенок клеток под воздействием активаторов (вода, кислород) на геном и биомембраны, и последующим переходом генома клеток зародыша в активное состояние [35]; запуск метаболических процессов и изменение физико-химических показателей на фоне разбухания зерна и прироста его массы [36] с активизацией процессов метаболизма, активацией гликолиза, цикла Кребса и растворением запаса питательных веществ (аминокислот, пептидов, сахаров) [28]. Как отмечает ряд авторов [37; 38], стимулирование прорастания и увеличение размеров ростков на начальных стадиях связано со специфическими изменениями на уровне экспрессии генов, соотношения и активности ключевых ферментных систем, систем фитогормонального баланса в результате усиления окислительных процессов после обработки у-излучением.

В фазе проклевки (ФП) водопоглощение снижается: в зерне влажность увеличивается на 7,7 % по сравнению с ФН, в зародыше - на 18,9 %; отмечается точка роста с наклевыванием зародышевого корешка через оболочки и щиток в результате продолжающейся гидратации воды и накопления осмотически активных веществ [27]. Визуально прослеживается изменение зерна -его уширение и проявление ростка белого цвета из-под плодовых и семенных оболочек.

В фазе проростка (ФПР) на фоне незначительного повышения влажности (на 2,2 % в зерне и на 3,9 % в зародыше по сравнению с предыдущей фазой) длина проростка достигает 1-2 мм

с увеличением длины самого зерна, что прослеживается невооруженным взглядом; происходит активация амилолитических и протеолитиче-ских ферментов. На этой фазе после сушки зерна с проростками пророщенное зерно можно использовать в хлебопечении и др. [29; 39].

В фазе появления зародышевых корешков (ФЗК) усиливается насыщение водой - на 10,1 % в зерне и 10,3 % в зародыше, визуально видны более двух крепких зародышевых корешков. Продолжается активация синтеза белка, деградация запасного протеина и гидролиз крахмала с образованием сахаров, являющихся источником энергии.

В фазе ростка (ФР) происходит усиленный рост колеоптиля, увеличиваются количество растущих зародышевых корешков и их длина. Такой интенсивный рост обусловлен продолжением биопроцессов в результате усиленной ферментативной активности [5; 40]. Водопоглощение зерна увеличивается на 14,5 % и замедляется в зародыше зерна (увеличение на 5,5 %). На этой фазе процесс метаболизма замедляется.

В фазе роста микрозелени (ФМЗ) формируется само растение с развитой крепкой корневой системой, с подпиткой растворенными в воде питательными веществами и с активизацией компонентов эндосперма. В условиях популяризации принципов здорового сбалансированного питания микрозелень является самостоятельным пищевым продуктом и выступает источником аминокислот, пищевых волокон, микроэлементов, витаминов, флавоноидов, фенольных веществ и углеводов [41-44].

Для использования пророщенного зерна в пищевой промышленности целесообразно ограничиться фазой проростка (ФПР) согласно предложенной шкале микрофенологических фаз прорастания зерен. Фазы ФЗК и ФР характерны

Таблица 2. Изменение способности к прорастанию зерен ярового ячменя сорта Памяти Чепелева

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

в зависимости от дозы у-излучения Table 2. Change in the Germination Ability of Spring Barley Grains Variety in Remembrance of Vyacheslav Chepelev Depending on the y-Radiation Dose

Показатель Доза излучения, Гр

0 5 10 15 20

Скорость прорастания, сут 3,2 ± 0,1 3,1 ± 0,1 3,1 ± 0,1 3,2 ± 0,1 3,3 ± 0,1

Энергия прорастания, % 74 ± 3 86 ± 1 92 ± 3 82 ± 3 75 ± 3

Способность к прорастанию, % 82 ± 2 92 ± 2 94 ± 2 88 ± 3 78 ± 4

для морфогенеза выращивания ростков - при появлении колеоптиля длиной более половины длины зерна до двойной длины зерна; фаза ФМЗ - для выращивания микрозелени с длиной ростка до 10 см.

На третьем этапе проводили оценку эффективности радиостимуляции зерен ярового ячменя разными дозами у-излучения (табл. 2).

По результатам проведенных исследований установлено, что скорость прорастания необработанных и обработанных зерен ячменя урожая 2021 г. различается несущественно - от 3,1 до 3,3 сут. Энергия прорастания и способность к прорастанию в образцах контрольной группы составляют 74 и 82 % соответственно. В опытных образцах энергия роста через 3 сут составляла 86; 92; 82 и 75 % при обработке дозами 5; 10; 15 и 20 Гр соответственно. Через 5 сут установлено максимальное увеличение способности к прорастанию до (92 ± 2) % и (94 ± 2) % в образцах зерен, обработанных дозами 5 и 10 Гр соответственно; при дозах 15 и 20 Гр значения были более низкими. Обработка малыми дозами у-излучения привела к увеличению всхожести семян, при этом большая часть зерен ячменя проклюнулась через 2-3 сут независимо от дозы и достигла максимальной всхожести через 3,0-3,3 сут в результате образующихся в облученном зерне свободных радикалов при поступлении воды и кислорода, выступающих катализаторами запуска процесса прорастания зерен и повышения его интенсивности. Полученные результаты сопоставимы с выводами ряда авторов [45] по исследованию динамики проклевывания набухших семян ячменя сортов Нур и Грэйс, когда воздействие ионизирующего излучения в стимулирующих малых дозах при условии контроля процесса облучения [46-49] приводит к увеличению ростка за счет энергии прорастания, а не более раннего срока его прорастания.

Заключение

В результате проведенных исследований и на основе разработанной шкалы микрофенологи-

ческих фаз прорастания зерен ярового ячменя сорта Памяти Чепелева, как необработанного, так и обработанного малыми дозами у-излуче-ния, представлена интерпретация проросшего и пророщенного зерна с введением количественного параметра длины корешка или ростка: проросшее зерно - зерно, имеющее не менее двух нормально развитых корешков размером более длины семени и росток размером не менее половины его длины; пророщенное зерно - зерно с проростками корешков или ростков длиной 1-2 мм, полученное в результате контролируемых условий проращивания. В адаптированной шкале микрофенологических фаз прорастания зерен ярового ячменя, в отличие от ранее предложенных шкал, выделены фаза сухого зерна и фаза микрозелени; на каждой фазе в технологический этап проращивания введены уточняющие признаки фазы, дифференцированы классификационные уровни: процесс, описание, результат. Изменение влажности собственно зерна и его зародыша на всех микрофенофа-зах сопоставимо с результатами, полученными в процессе прорастания ячменя. Опытным путем доказано, что радиостимуляция зерен ярового ячменя влияет на всхожесть зерна за счет энергии прорастания. Оптимальная доза излучения находится в пределах 5-10 Гр. Скорость прорастания в среднем равна 3 сут.

На основе результатов эмпирических исследований можно заключить, что обработка семян зерновых культур низкодозовым у-излучением отличается промышленной применимостью непосредственно для последующего выращивания зерновых культур в АПК из обработанных малыми дозами семян ярового ячменя, а также для использования эффекта гормезиса в результате кратковременного воздействия малыми дозами излучения на зерно ячменя в условиях контролируемого проращивания для последующего использования в качестве самостоятельного продукта или сырьевого компонента при производстве пищевой продукции функционального назначения.

Библиографический список

1. Санжарова Н.И., Шубина О.А. Сельскохозяйственная радиология: этапы становления и современные задачи // Ядерно-физические исследования и технологии в сельском хозяйстве (к 50-летию со дня образования ФГБНУ ВНИИ радиологии и агроэкологии): сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. (Обнинск, 16-18 сентября 2020 г.). Обнинск: ВНИИРАЭ, 2020. С. 17-21. EDN: PPNSIQ.

2. Шамаль Н.В., Король Р.А., Милевич Т.И. и др. Влияние излучения разного вида на процесс прорастания семян ячменя // Са-харовские чтения 2017 года: экологические проблемы XXI века: материалы 17-й Междунар. науч. конф. (Минск, 18-19 мая 2017 г.): в 2 ч. Минск: ИВЦ Минфина, 2017. Ч. 2. С. 56-57. EDN: ZDABWD.

3. Арисов А.В., Тиунов В.М., Вяткин А.В. Разработка полуфабриката из цельносмолотой муки из пророщенного зерна // Индустрия питания|Food Industry. 2021. Т. 6, № 2. С. 59-66. DOI: https://doi.org/10.29141/2500-1922-2021-6-2-7.

4. Науменко Н.В., Потороко И.Ю., Науменко Е.Е. Применение шкалы микрофенологических фаз для процесса контролируемого проращивания зерна пшеницы // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2021. Т. 9, № 2. С. 47-56. DOI: https://doi.org/10.14529/ food210205. EDN: ALYKVF.

5. Горбатова И.В., Казакова Е.А., Пишенин И.А. и др. Оценка динамики смены фенологических фаз растений ячменя, выросших из гамма-облученных семян // Современные проблемы радиобиологии, радиоэкологии и агроэкологии: сб. докл. IV Междунар. науч.-практ. конф. (Обнинск, 22-24 сентября 2021 г.). Обнинск: ВНИИРАЭ, 2021. С. 30-32. EDN: UVWHPC.

6. Соболева О.М., Кондратенко Е.П., Сухих А.С. и др. Биохимическая активность эндосперма проростков ячменя после предварительной СВЧ-обработки // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2021. № 2. С. 34-42. EDN: EIYCUZ.

7. Корнеев Н.А., Поваляев А.П., Алексахин Р.М. и др. Некоторые итоги и задачи использования радиоизотопов и ионизирующих излучений в сельском хозяйстве // Изотопы в СССР. 1980. С. 149-155.

8. Aladjadjiyan, A. The Use of Physical Methods for Plant Growing Stimulation in Bulgaria. Journal of Central European Agriculture. 2007. Vol. 8. Iss. 3. Pp. 369-380.

9. Geras'kin, S.;Churyukin, R.;Volkova, P. Radiation Exposure of Barley Seeds Can Modify the Early Stages of Plants' Development. Journal of Environmental Radioactivity. 2017. Vol. 171. Pp. 71-83. DOI: https://doi.org/10.1016/jjenvrad.2017.06.008.

10. Wiegant, F.A.; de Poot, S.A.; Boers-Trilles, V.E., et al. Hormesis and Cellular Quality Control: a Possible Explanation for the Molecular Mechanisms that Underlie the Benefits of Mild Stress. Dose Response. 2013. Vol. 11. Iss. 3. Pp. 413-430. DOI: https://doi. org/10.2203/dose-response.12-030.wiegant.

11. Majeed, A.; Muhammad, Z.; Ullah, R., et al. Gamma Irradiation I: Effect on Germination and General Growth Characteristics of Plants. Pakistan Journal of Botany. 2018. Vol. 50. Iss. 6. Pp. 2449-2453.

12. Araujo, S.S.; Paparella, S.; Dondi, D., et al. Physical Methods for Seed Invigoration: Advantages and Challenges in Seed Technology. Frontiers in Plant Science. 2016. Vol. 7. Article Number: 646. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00646.

Bibliography

1. Sanzharova, N.I.; Shubina, O.A. Sel'skokhozyajstvennaya Radiologi-ya: Ehtapy Stanovleniya i Sovremennye Zadachi [Agricultural Radiology: Formation Stages and Modern Tasks]. Yaderno-Fizicheskie Issle-dovaniya i Tekhnologii v Sel'skom KHozyajstve (k 50-Letiyu so Dnya Obrazovaniya FGBNU VNII Radiologii i Agroehkologii): Sb. Dokl. Mezhdunar. Nauch.-Prakt. Konf. (Obninsk, 16-18 Sentyabrya 2020 g.). Obninsk: VNIIRAEH. 2020. Pp. 17-21. EDN: PPNSIQ. (in Russ.)

2. Shamal', N.V.; Korol', R.A.; Milevich, T.I. i dr. Vliyanie Izlucheniya Raznogo Vida na Protsess Prorastaniya Semyan Yachmenya [Various Types Radiation Impact on the Barley Seeds Sprouting Process]. Sakharovskie CHteniya 2017 Goda: Ehkologicheskie Problemy XXI Veka: Materialy 17-j Mezhdunar. Nauch. Konf. (Minsk, 18-19 Maya 2017 g.): v 2 Ch. Minsk: IVTS Minfina. 2017. Part 2. Pp. 56-57. EDN: ZDABWD. (in Russ.)

3. Arisov, A.V.; Tiunov, V.M.; Vyatkin, A.V. Razrabotka Polufabrikata iz Tsel'nosmolotoj Muki iz Proroshchennogo Zerna [Development of a Semi-Finished Product from Whole-Ground Flour from Sprouted Grain]. Industriya Pitaniya|Food Industry. 2021. Vol. 6. No. 2. Pp. 59-66. DOI: https://doi.org/10.29141/2500-1922-2021-6-2-7. (in Russ.)

4. Naumenko, N.V.;Potoroko, I.YU.;Naumenko, E.E. Primenenie SHkaly Mikrofenologicheskikh Faz dlya Protsessa Kontroliruemogo Prorashchivaniya Zerna Pshenitsy [Microphenological Phases Scale Application for the Process of Controlled Wheat Grain Sprouting]. Vestnik Yuzhno-Ural'skogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriya: Pishchevye i Biotekhnologii. 2021. Vol. 9. No. 2. Pp. 47-56. DOI: https://doi.org/10.14529/food210205. EDN: ALYKVF. (in Russ.)

5. Gorbatova, I.V.; Kazakova, E.A.; Pishenin, I.A. i dr. Otsenka Dina-miki Smeny Fenologicheskikh Faz Rastenij Yachmenya, Vyrosshikh iz Gamma-Obluchennykh Semyan [Phenological Phases Change Dynamics Assessment of Barley Cropper Grown from Gamma-Irradiated Seeds]. Sovremennye Problemy Radiobiologii, Radioeh-kologii i Agroehkologii: Sb. Dokl. IV Mezhdunar. Nauch.-Prakt. Konf. (Obninsk, 22-24 Sentyabrya 2021 g.). Obninsk: VNIIRAEH, 2021. Pp. 30-32. EDN: UVWHPC. (in Russ.)

6. Soboleva, O.M.; Kondratenko, E.P.; Sukhikh, A.S. i dr. Biokhimich-eskaya Aktivnost' EHndosperma Prorostkov YAchmenya posle Pred-varitel'noj SVCH-Obrabotki [Biochemical Activity of the Endosperm of Barley Seedlings after Preliminary Microwave Treatment]. Vestnik Voronezhskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriya: Khimiya. Biologiya. Farmatsiya. 2021. No. 2. Pp. 34-42. EDN: EIYCUZ. (in Russ.)

7. Korneev, N.A.; Povalyaev, A.P.; Aleksakhin, R.M. i dr. Nekotorye Ito-gi i Zadachi Ispol'zovaniya Radioizotopov i Ioniziruyushchikh Izluch-enij v Sel'skom KHozyajstve [Some Results and Objectives of the Radioisotopes and Ionizing Radiation Use in Agriculture]. Izotopy v SSSR. 1980. Pp. 149-155. (in Russ.)

8. Aladjadjiyan, A. The Use of Physical Methods for Plant Growing Stimulation in Bulgaria. Journal of Central European Agriculture. 2007. Vol. 8. Iss. 3. Pp. 369-380.

9. Geras'kin, S.; Churyukin, R.;Volkova, P. Radiation Exposure of Barley Seeds Can Modify the Early Stages of Plants' Development. Journal of Environmental Radioactivity. 2017. Vol. 171. Pp. 71-83. DOI: https://doi.org/10.1016/jjenvrad.2017.06.008.

10. Wiegant, F.A.;de Poot, S.A.;Boers-Trilles, V.E., et al. Hormesis and Cellular Quality Control: a Possible Explanation for the Molecular Mechanisms that Underlie the Benefits of Mild Stress. Dose Response. 2013. Vol. 11. Iss. 3. Pp. 413-430. DOI: https://doi. org/10.2203/dose-response.12-030.wiegant.

13. Гераськин С.А. Критический анализ современных концепций и подходов к оценке биологического действия малых доз ионизирующего излучения // Радиационная биология. Радиоэкология. 1995. № 35 (5). С. 563-571.

14. Calabrese, E.J.; Blain, R.B. Hormesis and Plant Biology. Environmental Pollution. 2009. Vol. 157. Iss. 1. Pp. 42-48. DOI: https://doi. org/10.1016/j.envpol.2008.07.028.

15. Лутова Л.А., Ежова Т.А., Додуева И.Е. и др. Генетика развития растений. СПб.: Наука, 2010. 432 с. ISBN 978-5-94869-104-6.

16. Обручева Н.В. Переход от гормональной к негормональной регуляции на примере выхода семян из покоя и запуска прорастания // Физиология растений. 2012. Т. 59, № 4. С. 591-600.

17. Penfield, S.; King, J. Towards a Systems Biology Approach to Understanding Seed Dormancy and Germination. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 2009. Vol. 276. Iss. 1673. Pp. 3561-3569. DOI: https://doi.org/10.1098/rspb.2009.0592.

18. Горбатова И.В., Волкова П.Ю. Изучение экспрессии генов стрессового ответа в проростках гамма-облученных семян ячменя с разной радиочувствительностью // Биология - наука XXI века: 24-я Междунар. Пущинская школа-конф. молодых ученых (Пу-щино, 5-7 октября 2020 г.). Пущино: Синхробук, 2020. С. 127.

19. Volkova, P.Y.; Duarte, G.T.; Soubigou-Taconnat, L., et al. Early Response of Barley Embryos to Low- and High-Dose Gamma Irradiation of Seeds Triggers Changes in the Transcriptional Profile and an Increase in Hydrogen Peroxide Content in Seedlings. Journal of Agronomy and Crop Science. 2009. Vol. 206. Iss. 2. Pp. 277-295. DOI: https://doi.org/10.1111/jac.12381.

20. Казакова Е.А., Макаренко Е.С., Подлуцкий М.С. и др. Радиочувствительность сортов озимого и ярового ячменя по выраженности морфологического эффекта низкодозового гамма-облучения оригинальных семян // Зерновое хозяйство России. 2020. № 2(68). С. 23-28. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2020-68-2-23-28. EDN: LZPJGV.

21. Трубачеева Н.В., Першина Л.А. Проблемы и возможности изучения пивоваренных признаков ячменя с использованием молекулярно-генетических подходов // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2021. Т. 25, № 2. С. 171-177. DOI: https://doi. org/10. 18699/VJ21.021.

22. Максимов Р.А. Ячмень яровой Памяти Чепелева // Аграрный вестник Урала. 2015. № 7(137). С. 16-19. EDN: ULXHAX.

23. Максимов М.А., Зезин Н.Н., Шестаков П.А. и др. Характеристика нового сорта ярового ячменя Памяти Чепелева и технология его возделывания в условиях Среднего Урала (практ. рек.): метод. указания. Екатеринбург: Информационно-рекламное агентство Уральской торговой компании, 2016. 30 с. EDN: VRJTVH.

24. Проскура А.В., Мурадова М.Б., Кузнецова Д.В. и др. Исследование влажностного режима при проращивании семян чиа (Salvia hispanica L.) // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. 2018. № 2. С. 27-33.

25. Алехина Н.Н. Зерновой хлеб для повышения пищевого статуса населения: биоактивация злаковых культур, ресурсосбережение сырья, разработка технологий и расширение ассортимента продукции: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.18.01. Воронеж, 2020. 40 с.

26. Benincasa, P.; Falcinelli, B.; Lutts, S., et al. Sprouted Grains: a Comprehensive Review. Nutrients. 2019. Vol. 11. Iss. 2. Article Number: 421. DOI: https://doi.org/10.3390/nu11020421.

27. Казакова А.С., Гайдаш М.В., Козяева С.Ю. Физиологические основы особенностей прорастания семян, различающихся по

11. Majeed, A.; Muhammad, Z.; Ullah, R., et al. Gamma Irradiation I: Effect on Germination and General Growth Characteristics of Plants. Pakistan Journal of Botany. 2018. Vol. 50. Iss. 6. Pp. 2449-2453.

12. Araujo, S.S.; Paparella, S.; Dondi, D., et al. Physical Methods for Seed Invigoration: Advantages and Challenges in Seed Technology. Frontiers in Plant Science. 2016. Vol. 7. Article Number: 646. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00646.

13. Geras'kin, S.A. Kriticheskij Analiz Sovremennykh Kontseptsij i Pod-khodov k Otsenke Biologicheskogo Dejstviya Malykh Doz Ioniziruy-ushchego Izlucheniya [Critical Analysis of Modern Concepts and Approaches to the Biological Effect Assessment of the Small Ionizing Radiation Doses]. Radiatsionnaya Biologiya. Radioehkologiya. 1995. No. 35 (5). Pp. 563-571. (in Russ.)

14. Calabrese, E.J.; Blain, R.B. Hormesis and Plant Biology. Environmental Pollution. 2009. Vol. 157. Iss. 1. Pp. 42-48. DOI: https://doi. org/10.1016/j.envpol.2008.07.028.

15. Lutova, L.A.; Ezhova, T.A.; Dodueva, I.E. i dr. Genetika Razvitiya Ras-tenij [Plant Development Genetics]. SPb.: Nauka, 2010. 432 p. ISBN 978-5-94869-104-6. (in Russ.)

16. Obrucheva, N.V. Perekhod ot Gormonal'noj k Negormonal'noj Reg-ulyatsii na Primere Vykhoda Semyan iz Pokoya i Zapuska Prorastani-ya [Regulation Transition from Hormonal to Non-Hormonal One on the Seeds Example Exiting Dormancy and Starting Sprouting]. Fiziologiya Rastenij. 2012. Vol. 59, No. 4. Pp. 591-600. (in Russ.)

17. Penfield, S.; King, J. Towards a Systems Biology Approach to Understanding Seed Dormancy and Germination. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 2009. Vol. 276. Iss. 1673. Pp. 3561-3569. DOI: https://doi.org/10.1098/rspb.2009.0592.

18. Gorbatova, I.V.; Volkova, P.YU. Izuchenie EHkspressii Genov Stress-ovogo Otveta v Prorostkakh Gamma-Obluchennykh Semyan YAch-menya s Raznoj Radiochuvstvitel'nost'yu [Expression Study of Stress Response Genes in Seedlings of Gamma-Irradiated Barley Seeds with Different Radiosensitivity]. Biologiya - Nauka KHKHI Veka: 24-ya Mezhdunar. Pushchinskaya SHkola-Konf. Molodykh Uchenykh (Pushchino, 5-7 Oktyabrya 2020 g.). Pushchino: Sinkhro-buk, 2020. Pp. 127. (in Russ.)

19. Volkova, P.Y.; Duarte, G.T.; Soubigou-Taconnat, L., et al. Early Response of Barley Embryos to Low- and High-Dose Gamma Irradiation of Seeds Triggers Changes in the Transcriptional Profile and an Increase in Hydrogen Peroxide Content in Seedlings. Journal of Agronomy and Crop Science. 2009. Vol. 206. Iss. 2. Pp. 277-295. DOI: https://doi.org/10.1111/jac.12381.

20. Kazakova, E.A.; Makarenko, E.S.; Podlutskij, M.S. i dr. Radiochuvst-vitel'nost' Sortov Ozimogo i Yarovogo Yachmenya po Vyrazhennosti Morfologicheskogo EHffekta Nizkodozovogo Gamma-Oblucheniya Original'nykh Semyan [Winter and Spring Barley Varieties Radiosensitivity according to the Morphological Effect Severity of Low-Dose Gamma Irradiation of Original Seeds]. Zernovoe Khozyajstvo Rossii. 2020. No. 2(68). Pp. 23-28. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2020-68-2-23-28. EDN: LZPJGV. (in Russ.)

21. Trubacheeva, N.V.; Pershina, L.A. Problemy I Vozmozhnosti Izucheniya Pivovarennykh Priznakov YAchmenya s Ispol'zovaniem Molekulyarno-Geneticheskikh Podkhodov [Problems and Possibilities of Studying Malting Barley Characteristics Using Molecular Genetic Approaches]. Vavilovskij ZHurnal Genetiki i Selektsii. 2021. Vol. 25, No. 2. Pp. 171-177. DOI: https://doi.org/10. 18699/VJ21.021. (in Russ.)

22. Maksimov, R.A. Yachmen' Yarovoj Pamyati Chepeleva [Spring Barley in Remembrance of Vyacheslav Chepelev]. Agrarnij Vestnik Ura-la. 2015. No. 7(137). Pp. 16-19. EDN: ULXHAX. (in Russ.)

устойчивости к засухе сортов ярового ячменя // Современная физиология растений: от молекул до экосистем: материалы докл. Междунар. конф. (Сыктывкар, 18-24 июня 2007 г.): в 3 ч. Сыктывкар: Коми научный центр УрО РАН, 2007. Ч. 2. С. 165-166. EDN: TZQIGP.

28. Казакова А.С., Козяева С.Ю. Шкала микрофенологических фаз прорастания семян ярового ячменя // Сельскохозяйственная биология. 2009. Т. 44, № 3. С. 88-92. EDN: KMKTWB.

29. Hoseney, R.C. Principles of Cereal Science and Technology. American Association of Cereal Chemists. 1994. 378 p.

30. Xiao, Z. Nutrition, Sensory, Quality and Safety Evaluation of a New Specialty Produce: Microgreens: Dissertation. College Park: Faculty of The Graduate School of University of Maryland, 2013. 157 r.

31. Битаришвили С.В., Бондаренко В.С. Анализ транскрипционной активности генов метаболизма гиббереллинов после у-облуче-ния семян ячменя // Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности: состояние и перспективы: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. (Обнинск, 26-28 сентября 2018 г.). Обнинск: ВНИИРАЭ, 2018. С. 46-49. EDN: YXVFCH.

32. Веселова Т.В. Изменение состояния семян при их хранении, проращивании и под действием внешних факторов (ионизирующего излучения в малых дозах и других слабых воздействий), определяемое методом замедленной люминесценции: авто-реф. дис. ... д-ра биол. наук: 03.00.01, 03.00.02. М., 2008. 48 с.

33. Пономаренко П.А., Безотосный С.С., Фролова М.А. Стимуляци-онный эффект при спецобработке семян сельскохозяйственных культур гамма-лучами // Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности: состояние и перспективы: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. (Обнинск, 26-28 сентября 2018 г.). Обнинск: ВНИИРАЭ, 2018. С. 112-114. EDN: YXVFIT.

34. Козьмин Г.В. и др. Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности / под общ. ред. Г.В. Козьмина, С.А. Гераськина, Н.И. Санжаровой. Обнинск: ВНИИРАЭ, 2015. 399 с. ISBN 978 5 903386390.

35. Poschenrieder, C.; Cabot, C.; Martos, S., et al. Do Toxic Ions Induce Hormesis in Plants? Plant Science. 2013. Vol. 212. Pp. 15-25. DOI: https://doi.org/10.1016/jj.plantsci.2013.07.012.

36. Казеннова Н.К., Шнейдер Д.В., Казеннов И.В. Изменение химического состава зерновых продуктов при проращивании // Хлебопродукты. 2013. № 10. С. 55-57. EDN: REBMDH.

37. Волкова П.Ю., Чурюкин Р.С., Гераськин С.А. Влияние у-облу-чения семян на активность ферментов в проростках ячменя // Радиационная биология. Радиоэкология. 2016. Т. 56, № 2. С. 190-196. EDN: VVHLQD.

38. Чурюкин Р.С. Закономерности формирования биологических эффектов при у-облучении семян ячменя: дис. ... канд. биол. наук: 03.01.01. Обнинск, 2017. 137 с.

39. Верхотуров В.В., Топорищева В.К. Состояние антиоксидантной системы ячменя при замачивании и солодоращении // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. № 9. С. 26-30. EDN: YSVIJF.

40. Бастриков Д., Панкратов Г. Изменение биохимических свойств зерна при замачивании // Хлебопродукты. 2006. № 1. С. 40-41. EDN: HTFDGT.

41. Захарова Ю.В., Котова Т.В., Соболева О.М. и др. Бифидоген-ные свойства экстрактов проростков ячменя // Индустрия питания^ Industry. 2022. Т. 7, № 1. С. 54-62. DOI: https://doi. org/10.29141/2500-1922-2022-7-1-7. EDN: GFNTMW.

23. Maksimov, M.A.; Zezin, N.N.; Shestakov, P.A. i dr. Kharakteristika Novogo Sorta Yarovogo Yachmenya Pamyati Chepeleva i Tekh-nologiya Ego Vozdelyvaniya v Usloviyakh Srednego Urala [New Variety Characteristics of Spring Barley in Remembrance of Vyacheslav Chepelev and Its Cultivation Technology in the Conditions of the Middle Urals] (Prakt. Rek.): Metod. Ukazaniya. Ekaterinburg: In-formatsionno-Reklamnoe Agentstvo Ural'skoj Torgovoj Kompanii. 2016. 30 p. EDN: VRJTVH. (in Russ.)

24. Proskura, A.V.; Muradova, M.B.; Kuznetsova, D.V. i dr. Issledovanie Vlazhnostnogo Rezhima pri Prorashchivanii Semyan Chia (Salvia Hispanica L.) [Research of the Humidity Regime during Chia Seeds (Salvia Hispanica L.) Sprouting]. Nauchnij ZHurnal NIU ITMO. Seriya: Protsessy i Apparaty Pishchevykh Proizvodstv. 2018. No. 2. Pp. 27-33. (in Russ.)

25. Alekhina, N.N. Zernovoj Khleb dlya Povysheniya Pishchevogo Statu-sa Naseleniya: Bioaktivatsiya Zlakovykh Kul'tur, Resursosberezhenie Syr'ya, Razrabotka Tekhnologij i Rasshirenie Assortimenta Produkt-sii [Grain Bread for Improving the Population Nutritional Status: Cereals Bioactivation, Resource Conservation of Raw Materials, Technology Development and Product Range Expansion]: Avtoref. Dis. ... D-ra Tekhn. Nauk: 05.18.01. Voronezh. 2020. 40 p. (in Russ.)

26. Benincasa, P.; Falcinelli, B.; Lutts, S., et al. Sprouted Grains: a Comprehensive Review. Nutrients. 2019. Vol. 11. Iss. 2. Article Number: 421. DOI: https://doi.org/10.3390/nu11020421.

27. Kazakova, A.S.; Gajdash, M.V.; Kozyaeva, S.YU. Fiziologicheskie Os-novy Osobennostej Prorastaniya Semyan, Razlichayushchikhsya po Ustojchivosti k Zasukhe Sortov Yarovogo Yachmenya [Physiological Sprouting Features Bases of Seeds Differing in Drought Resistance of Spring Barley Varieties]. Sovremennaya Fiziologiya Rastenij: ot Molekul do Ehkosistem: Materialy Dokl. Mezhdunar. Konf. (Syktyvkar, 18-24 Iyunya 2007 g.): v 3 ch. Syktyvkar: Komi Nauchnij TSentr UrO RAN. 2007. Part 2. Pp. 165-166. EDN: TZQIGP. (in Russ.)

28. Kazakova, A.S.; Kozyaeva, S.Yu. Shkala Mikrofenologicheskikh Faz Prorastaniya Semyan YArovogo YAchmenya [Microphenological Phases Scale of Spring Barley Seeds Sprouting]. Sel'skokhozyajst-vennaya Biologiya. 2009. Vol. 44. No. 3. Pp. 88-92. EDN: KMKTWB. (in Russ.)

29. Hoseney, R.C. Principles of Cereal Science and Technology. American Association of Cereal Chemists. 1994. 378 p.

30. Xiao, Z. Nutrition, Sensory, Quality and Safety Evaluation of a New Specialty Produce: Microgreens: Dissertation. College Park: Faculty of The Graduate School of University of Maryland, 2013. 157 r.

31. Bitarishvili, S.V.;Bondarenko, V.S. Analiz Transkriptsionnoj Ak-tivnosti Genov Metabolizma Gibberellinov posle y-Oblucheniya Semyan Yachmenya [Transcriptional Activity Analysis of Gibberellin Metabolism Genes after Barley Seeds y-Irradiation]. Radiatsionnye Tekhnologii v Sel'skom Khozyajstve i Pishchevoj Promyshlennosti: Sostoyanie i Perspektivy: Sb. Dokl. Mezhdunar. Nauch.-Prakt. Konf. (Obninsk, 26-28 Sentyabrya 2018 g.). Obninsk: VNIIRAEH, 2018. Pp. 46-49. EDN: YXVFCH. (in Russ.)

32. Veselova, T.V. Izmenenie Sostoyaniya Semyan pri Ikh Khranenii, Prorashchivanii i pod Dejstviem Vneshnikh Faktorov (Ioniziruyush-chego Izlucheniya v Malykh Dozakh i Drugikh Slabykh Vozdejstvij), Opredelyaemoe Metodom Zamedlennoj Lyuminestsentsii [Change in the Seeds State during Its Storage, Sprouting and under the External Factors Impact (Ionizing Radiation in Small Doses and Other Weak Influences), Determined by the Delayed Luminescence Method]: Avtoref. Dis. ... D-ra Biol. Nauk: 03.00.01, 03.00.02. M. 2008. 48 s. (in Russ.)

42. Falcinelli, B.; Benincasa, P.; Calzuola, I., et al. Phenolic Content and Antioxidant Activity in Raw and Denatured Aqueous Extracts from Sprouts and Wheatgrass of Einkorn and Emmer Obtained under Salinity. Molecules. 2017. Vol. 22. Iss. 12. Article Number: 2132. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules22122132.

43. Galieni, A.; Falcinelli, B.; Stagnari, F., et al. Sprouts and Micro-greens: Trends, Opportunities, and Horizons for Novel Research. Agronomy. 2020. Vol. 10. Iss. 9. Article Number: 1424. DOI: https:// doi.org/10.3390/agronomy10091424.

44. Kaur, N.; Singh, B.; Kaur, A., et al. Effect of Growing Conditions on Proximate, Mineral, Amino Acid, Phenolic Composition and Antioxidant Properties of Wheatgrass from Different Wheat (Triticum Aes-tivum L.) Varieties. Food Chemistry. 2021. Vol. 341. Article Number: 128201. DOI: https://doi.org/10.1016/jj.foodchem.2020.128201.

45. Гераськин С.А., Чурюкин Р.С., Казакова Е.А. Модификация развития ячменя на ранних этапах онтогенеза при воздействии Y-излучения на семена // Радиационная биология. Радиоэкология. 2015. Т. 55, № 6. С. 607. DOI: https://doi.org/10.7868/ S0869803115060065. EDN: VCPRJZ.

46. Тимакова Р.Т. Научно-практические аспекты идентификации и обеспечения сохраняемости пищевой продукции, обработанной ионизирующим излучением: автореф. дис. . д-ра техн. наук: 05.18.15. Екатеринбург, 2020. 36 с.

47. Тимакова Р.Т., Ильюхина Ю.В., Ильюхин Р.В. Изучение влияния малых доз излучения на интенсивность проращивания пшеницы // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2022. Т. 11, № 3(59). С. 81-89. DOI: https://doi.org/10.46548/21v ek-2022-1159-0013. EDN: RHPMMI.

48. Тимакова Р.Т., Ильюхин Р.В. К вопросу о радиостимуляции в предпосевной обработке зерна // Техническое обеспечение инновационных технологий в сельском хозяйстве: сб. науч. ст. Меж-дунар. науч.-практ. конф. (Минск, 24-25 ноября 2022 г.). Минск: БГАТУ, 2022. С. 418-421. EDN: TBJOFG.

49. Ильюхин Р.В. К вопросу об эффективности малых доз излучения для обработки ячменя // Генетические и радиационные технологии в сельском хозяйстве: c6. докл. I Междунар. молодеж. конф. (Обнинск, 18-21 октября 2022 г.). Обнинск: ВНИИРАЭ, 2022. С. 80-83. EDN: ZYEUSP.

33. Ponomarenko, P.A.; Bezotosnij, S.S.; Frolova, M.A. Stimulyatsion-nijEhffekt pri Spetsobrabotke Semyan Sel'skokhozyajstvennykh Kul'tur Gamma-Luchami [Stimulation Effect during Special Treatment of Agricultural Seeds with Gamma Rays]. Radiatsionnye Tekhnologii v Sel'skom Khozyajstve i Pishchevoj Promyshlennosti: Sostoyanie i Perspektivy: Sb. Dokl. Mezhdunar. Nauch.-Prakt. Konf. (Obninsk, 26-28 Sentyabrya 2018 g.). Obninsk: VNIIRAEH. 2018. Pp. 112-114. EDN: YXVFIT. (in Russ.)

34. Koz'min, G.V. i dr. Radiatsionnye Tekhnologii v Sel'skom Khozyajstve i Pishchevoj Promyshlennosti [Radiation Technologies in Agriculture and Food Industry]. pod Obshch. Red. G.V. Koz'mina, S.A. Ge-ras'kina, N.I. Sanzharovoj. Obninsk: VNIIRAEH, 2015. 399 p. ISBN 978 5 903386390. (in Russ.)

35. Poschenrieder, C.; Cabot, C.; Martos, S., et al. Do Toxic Ions Induce Hormesis in Plants? Plant Science. 2013. Vol. 212. Pp. 15-25. DOI: https://doi.org/10.1016/jj.plantsci.2013.07.012.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

36. Kazennova, N.K.; Shnejder, D.V.; Kazennov, I.V. Izmenenie Khimich-eskogo Sostava Zernovykh Produktov pri Prorashchivanii [Change in the Chemical Composition of Grain Products during Sprouting]. KHleboprodukty. 2013. No. 10. Pp. 55-57. EDN: REBMDH. (in Russ.)

37. Volkova, P.Yu.; Churyukin, R.S.; Geras'kin, S.A. Vliyanie G-Oblucheni-ya Semyan na Aktivnost' Fermentov v Prorostkakh Yachmenya [Seeds Gamma Irradiation Impact on the Enzymes Activity in Barley Seedlings]. Radiatsionnaya Biologiya. Radioehkologiya. 2016. Vol. 56. No. 2. Pp. 190-196. EDN: VVHLQD. (in Russ.)

38. CHuryukin, R.S. Zakonomernosti Formirovaniya Biologicheskikh Ehffektov Pri G-Obluchenii Semyan Yachmenya [Formation Regularities of Biological Effects during Gamma Irradiation of Barley Seeds]: Dis. ... Kand. Biol. Nauk: 03.01.01. Obninsk. 2017. 137 p.

39. Verkhoturov, V.V.;Toporishcheva, V.K. Sostoyanie Antioksidant-noj Sistemy Yachmenya pri Zamachivanii i Solodorashchenii [An-tioxidant System State of Barley during Soaking and Malting]. KHranenie i Pererabotka Sel'khozsyr'ya. 2003. No. 9. Pp. 26-30. EDN: YSVIJF. (in Russ.)

40. Bastrikov, D.; Pankratov, G. Izmenenie Biokhimicheskikh Svojstv Zerna pri Zamachivanii [Antioxidant System State of Barley during Soaking and Malting]. Khleboprodukty. 2006. No. 1. Pp. 40-41. EDN: HTFDGT. (in Russ.)

41. Zakharova, YU.V.; Kotova, T.V.; Soboleva, O.M. i dr. Bifidogennye Svojstva Ehkstraktov Prorostkov Yachmenya [Changes in the Biochemical Properties of Grain during Soaking]. Industriya Pitani-ya|Food Industry. 2022. Vol. 7. No. 1. Pp. 54-62. DOI: https://doi. org/10.29141/2500-1922-2022-7-1-7. EDN: GFNTMW. (in Russ.)

42. Falcinelli, B.; Benincasa, P.; Calzuola, I., et al. Phenolic Content and Antioxidant Activity in Raw and Denatured Aqueous Extracts from Sprouts and Wheatgrass of Einkorn and Emmer Obtained under Salinity. Molecules. 2017. Vol. 22. Iss. 12. Article Number: 2132. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules22122132.

43. Galieni, A.; Falcinelli, B.; Stagnari, F., et al. Sprouts and Micro-greens: Trends, Opportunities, and Horizons for Novel Research. Agronomy. 2020. Vol. 10. Iss. 9. Article Number: 1424. DOI: https:// doi.org/10.3390/agronomy10091424.

44. Kaur, N.; Singh, B.; Kaur, A., et al. Effect of Growing Conditions on Proximate, Mineral, Amino Acid, Phenolic Composition and Antioxidant Properties of Wheatgrass from Different Wheat (Triticum Aes-tivum L.) Varieties. Food Chemistry. 2021. Vol. 341. Article Number: 128201. DOI: https://doi.org/10.1016/jj.foodchem.2020.128201.

45. Geras'kin, S.A.; Churyukin, R.S.; Kazakova, E.A. Modifikatsiya Raz-vitiya YAchmenya na Rannikh EHtapakh Ontogeneza pri Vozdejstvii Г-Izlucheniya na Semena [Barley Development Modification at the

ISSN 2686-7982 (Online) ISSN 2500-1922 (Print)

INDUSTRY

ИНДУСТРИЯ USTRY ПИТАНИЯ

Early Ontogenesis Stages under the Gamma Radiation Impact on Seeds]. Radiatsionnaya Biologiya. Radioehkologiya. 2015. Vol. 55. No. 6. Pp. 607. DOI: https://doi.org/10.7868/S0869803115060065. EDN: VCPRJZ. (in Russ.)

46. Timakova, R.T. Nauchno-Prakticheskie Aspekty Identifikatsii i Obe-specheniya Sokhranyaemosti Pishchevoj Produktsii, Obrabotannoj loniziruyushchim Izlucheniem [Scientific and Practical Identification and Preservation Aspects of Food Products Treated with Ionizing Radiation]: Avtoref. Dis. ... D-Ra Tekhn. Nauk: 05.18.15. Ekaterinburg. 2020. 36 p. (in Russ.)

47. Timakova, R.T.; Il'yukhina, YU.V.; Il'yukhin, R.V. Izuchenie Vliyaniya Malykh Doz Izlucheniya na Intensivnost' Prorashchivaniya Pshen-itsy [Research of the Low Radiation Doses Impact on the Wheat Sprouting Intensity]. XXI vek: Itogi Proshlogo i Problemy Nastoyas-hchego Plyus. 2022. Vol. 11, No. 3(59). Pp. 81-89. DOI: https://doi.or g/10.46548/21vek-2022-1159-0013. EDN: RHPMMI. (in Russ.)

48. Timakova, R.T.; Il'yukhin, R.V. K Voprosu o Radiostimulyatsii v Predposevnoj Obrabotke Zerna [On the Radio Stimulation Issue in Pre-Sowing Grain Processing]. Tekhnicheskoe Obespechenie In-novatsionnykh Tekhnologij v Sel'skom Khozyajstve: Sb. Nauch. St. Mezhdunar. Nauch.-Prakt. Konf. (Minsk, 24-25 Noyabrya 2022 g.). Minsk: BGATU. 2022. Pp. 418-421. EDN: TBJOFG. (in Russ.)

49. Il'yukhin, R.V. K Voprosu ob Ehffektivnosti Malykh Doz Izlucheniya dlya Obrabotki Yachmenya [On the Effectiveness Issue of Small Radiation Doses for Barley Processing]. Geneticheskie i Radiatsionnye Tekhnologii v Sel'skom Khozyajstve: Cb. Dokl. I Mezhdunar. Molo-dezh. Konf. (Obninsk, 18-21 Oktyabrya 2022 g.). Obninsk: VNIIRAEH. 2022. Pp. 80-83. EDN: ZYEUSP.

Информация об авторах / Information about Authors

Тимакова

Роза Темерьяновна

Timakova,

Roza Temerjanovna

Тел./Phone: +7 (343) 283-11-26 E-mail: [email protected]

Доктор технических наук, профессор кафедры пищевой инженерии Уральский государственный экономический университет

620144, Российская Федерация, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной Воли, 62/45

Doctor of Technical Sciences, Professor of the Food Engineering Department Ural State University of Economics

620144, Russian Federation, Ekaterinburg, 8 March/Narodnoy Voli St., 62/45 ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4777-1465

Ильюхин

Руслан Васильевич

Iliukhin,

Ruslan Vasilievich

Тел./Phone: +7 (343) 283-11-26 E-mail: [email protected]

Старший преподаватель

Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

192232, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, проспект Большевиков, 22 к. 1 Аспирант

Уральский государственный экономический университет

620144, Российская Федерация, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной Воли, 62/45

Senior Lecturer

St. Petersburg State University of Telecommunications n.a. Prof. Mikhail A. Bonch-Bruevich 192232, Russian Federation, St. Petersburg, Bolshevikov Avenue, 22 K. 1 Post-Graduate Student Ural State University of Economics

620144, Russian Federation, Ekaterinburg, 8 March/Narodnoy Voli St., 62/45 ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9269-9717

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.