CC BY
56
. - Аграрный вестник Урала № 9 (115), 2013 г. - *
_Агрономия
УДК 631.53.01
ВЛИЯНИЕ ВИДОВОЙ И СОРТОВОЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ СЕМЯН НА ПРОЦЕСС БИОКОНВЕРСИИ ЙОДА
А. в. рАНДЕЯМН,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заместитель директора по научной работе, Е. ю. зяобмна,
кандидат биологических наук, заведующий сектором инновационных аграрно-пищевых технологий,
н. и. мосолова,
кандидат биологических наук, заведующий отделом производства продукции животноводства,
в. а. Парамонов,
кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник,
Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции россельхозакадемии
(400131, г. Волгоград, ул. Маршала Рокоссовского, д. 6; тел.: 8 (8442) 39-10-48; e-mail: niimmp@mail.ru)
Ключевые слова: растениеводство, биоконверсия, органический йод, семена сельскохозяйственных культур, проращивание.
Аннотация. Йод относится к жизненно важным элементам, отвечающим за нормальное функционирование живого организма. Проблема йододефицита является настолько острой, что ее ликвидация входит в задачи мировых сообществ, Доктрины Продовольственной безопасности РФ, региональных целевых программ. На сегодняшний день основной мерой профилактики йододефицита является употребление йодированной соли (а также хлеба, воды), содержащей неорганическую форму йода, либо употребление разнообразных биологически активных добавок. Однако, согласно имеющейся статистике заболеваний, связанных с недостатком йода, данные мероприятия недостаточно эффективны. В статье приведены результаты исследования процесса биоконверсии йода из неорганической формы в биодоступную органическую в процессе прорастания семян сельскохозяйственных культур (нут сортов «Приво», «Волжанин», «Донской», соя, маш, фасоль белая и красная, горох). Практическая значимость данного способа йодирования заключается в эффективности и дешевизне получения органического йода в процессе жизнедеятельности растения, что может быть использовано в профилактике йододефицита, являющегося на сегодняшний день актуальной проблемой и для Волгоградской области, в частности. В результате выполненной работы научно и практически обоснована целесообразность разработанного способа обогащения растительного сырья органическим биодоступным йодом, который образуется благодаря механизмам конверсии из неорганической формы. Содержание йода в опытной группе по сравнению с контролем возрастает в 3,9-38,8 раза в зависимости от видовой и сортовой принадлежности семян. В среднем коэффициент биоконверсии йода при проращивании семян нута сорта «Приво» составил 19,96 %, сорта «Волжанин» — 15,05 %, сорта «Донской» — 33,38 %, семян сои сорта «Волгоградка 1» — 20,01 %, семян машаОг— 11,64 %, семян гороха — 7,02 %, семян белой фасоли — 7,56 %, семян красной фасоли — 12,72 %. В нашем случае максимальный эффект был достигнут при обогащении семян нута сорта «Донской».
the impact of species and varietal facilities of seed
ON THE process OF BIOcONVERSION OF IODINE
A. v. RANDELIN,
doctor of agricultural sciences, professor, deputy director for science,
e. y. zlobina,
candidate of biological sciences, head of innovative agro-food technologies, N. I. MoSoLovA,
candidate of biological sciences, head of the department of livestock production,
v. a. paramonov,
candidate of agricultural sciences, senior research fellow,
volga research institute of the production and processing of meat and dairy products Russian academy of agricultural sciences
(400131, Volgograd, Marshala Rokossovskogo st., 6; phone: 8 (8442) 39-10-48; e-mail: niimmp@mail.ru)
Keywords: plant growing, bioconversion, organic iodine, crop seed, germination of seed.
Abstract. Iodine belongs to the vital elements responsible for the normal functioning of a living organism. The problem of iodine deficiency is so acute that its elimination is the goal of world community, of the Doctrine of Food security of the Russian Federation, of many regional target programs. At present the main way of preventing of a iodine deficiency is the use of iodized salt (as well as bread and water) containing inorganic form of iodine, or the use of various biologically active additives. However, according to available statistics of diseases associated with iodine deficiency, these measures are not effective enough. The article is present the results of research the bioconversion of natural organic forms of iodine from inorganic during the germination of seeds of agricultural crops (chickpea varieties "Privo", "Volzhanin", "Donskoy", soya, mung beans, white and red beans, pea). The practical significance of this way of iodization — is efficiency and cheapness of obtaining organic iodine in the process of vital activity of plants that can be used in prevention of iodine deficiency, which is the actual problem today and for the volgograd region in particular. As a result of this work was scientifically and practically justified the expediency of the developed method of enrichment plant materials of natural iodine, which is formed due to the mechanisms of conversion from inorganic form. The content of iodine in the experimental group compared to control increases in 3.9-38.8 times, depending on the species and varietal facilities seeds. The average coefficient of bioconversion of iodine at germination of seeds of chickpea varieties "Privo" was 19.96 %, "Volzhanin" — 15.05 %, "Donskoy" — 33.38 %, of seeds of soya beans — 20.01 %, of seeds of mung beans — 11.64 %, of seeds of peas — 7.02 %, of seeds ofwhite beans — 7.56 %, of seeds of red-bean — 12.72 %. In our case, the maximum effect was achieved by enrichment seeds chickpea varieties "Donskoy".
Положительная рецензия представлена В. В. Абонеевым, доктором сельскохозяйственных наук, профессором, членом-корреспондентом Россельхозакадемии, директором Ставропольского научно-исследовательского института
животноводства и кормопроизводства Россельхозакадемии.
-' ~ Аграрный вестник Урала № 9 (115), 2013 г. - <
_Агрономия
Таблица 1 Содержание йода в семенах
Показатель Содержание йода, мг/кг (контроль) Содержание йода, мг/кг (опыт)
Нут, сорт «Приво» 2,20 ± 0,81 36,56 ± 1,69
Нут, сорт «Волжанин» 4,91 ± 1,82 30,81 ± 1,14
Нут, сорт «Донской» 3,40 ± 1,26 60,87 ± 1,52
Соя, сорт «Волгоградка 1» 1,92 ± 0,71 36,37 ± 0,46
Маш (золотистая фасоль) 0,53 ± 0,20 20,57 ± 0,61
Горох 4,04 ± 1,49 16,13 ± 1,97
Белая фасоль 1,45 ± 0,54 14,47 ± 0,35
Красная фасоль 1,70 ± 0,63 23,60 ± 0,73
Рисунок 1
Коэффициенты биоконверсии йода в исследуемых семенах
Как известно, большая часть территории нашей страны является эндемичной по заболеваниям йодо-дефицита. В то же время ежедневное поступление в организм суточной нормы йода жизненно необходимо для полноценного развития и жизнедеятельности всех слоев населения. Разработка инновационных способов обогащения сельскохозяйственной продукции упомянутым элементом соответствует стратегическим задачам программы Продовольственной безопасности РФ [1, 2]. Актуальна разработка инновационных способов обогащения животноводческой продукции биодоступным органическим йодом [3, 4]. Однако системность аграрно-пищевых технологий предполагает детальное изучение процессов конверсии биохимических элементов во всех звеньях трофической цепи, в частности, в сельскохозяйственных кормах.
Цель и методика исследований.
Работа выполнена в рамках гранта Президента Российской Федерации «Новые принципы и механизмы конверсии биохимических элементов как фундаментальный подход к направленному программированию нутриентного состава сельхозпродукции» (МК-5311.2013.4, 2013 г.). Целью работы являлось изучение эффективности проращивания семян различных видов и сортов в среде неорганического йода, выявление культуры, наиболее полно ассимилирующей неорганический йод, расчет коэффициентов биоконверсии.
Работа выполнялась в лабораторных условиях на базе ГНУ Поволжский НИИ производства и переработки мясомолочной продукции Россельхо-закадемии. В качестве исходного сырья использовали семена бобовых растений, соответствующих
ГОСТ Р 52325-2005 [5], в качестве неорганической формы йода применяли йодид калия. Проращивание семян проводили в соответствии с ГОСТ 12038-84 [6]: семена промывали, в емкости проводили замачивание навески в течение 4 часов при комнатной температуре, затем семена переносили на противень, покрытый фильтровальной бумагой. Важно следить за тем, чтобы своевременно проводить увлажнение проростков и семян. На третьи сутки проращивания семена повторно промывали, переносили на противень и высушивали в сушильном шкафу при температуре не выше 60 °С. Далее семена перемалывали на мельнице до получения однородного порошка и просеивали через сито. В заключение проводился анализ полученных порошков на количественное содержание йода — методом инверсионной вольтамперометрии на приборе ТА-4 согласно МУ 31-07/04.
Результаты исследований.
Как видно из табл. 1, при внесении 0,225 г йодида калия на 1 кг семян содержание йода по сравнению с контролем увеличивается в 3,9-38,8 раза в зависимости от видовой и сортовой принадлежности семян.
По нашему мнению, это объясняется тем, что солевой раствор способствует разрыхлению семенной кожуры, что ведет к активной диффузии ионов йода из раствора во внутреннее пространство семян, при этом повышается проницаемость клеточных мембран и запускается механизм прорастания. Поступившие внутрь ионы йода ассимилируются наряду с другими запасными питательными веществами. В процессе ассимиляции образуются новые биодоступные органические йодсодержащие структуры, которые кардинально отличаются по своим свойствам от изначаль-
Аграрный вестник Урала № 9 (115), 2013 г. - <
_Агрономия
ной неорганической формы. Содержание органического йода в проросших жизнеспособных растениях в несколько раз выше его естественного содержания, что позволяет считать данный метод обогащения эффективным и целесообразным.
Коэффициент биоконверсии позволяет сделать вывод о целесообразности использования того или иного вида и сорта для обогащения органическим йодом. В среднем коэффициент биоконверсии йода при проращивании семян нута сорта «Приво» составил 19,96 %, сорта «Волжанин» — 15,05 %, сорта «Донской» — 33,38 %, семян сои сорта «Волгоград-
ка 1» — 20,01 %, семян маша — 11,64 %, семян гороха — 7,02 %, семян белой фасоли — 7,56 %, семян красной фасоли — 12,72 % (рис. 1).
Выводы. Рекомендации.
Таким образом, проращивание семян в среде неорганического йода можно считать дешевым и эффективным способом обогащения растениеводческой продукции биодоступным органическим йодом, а коэффициенты биоконверсии позволяют выбрать наиболее подходящее сырье. В нашем случае максимальный эффект был достигнут при обогащении семян нута сорта «Донской».
Литература
1. Gorlov I. F. Development and wide-spread adoption of modern production and processing technologies of national competitional animal products. 2009. Submission Date : 2012 (дата занесения в БД AGRIS : 2012).
2. Короткова А. А., Горлов И. Ф. Технология обогащения молочных продуктов для детского питания биодоступными формами йода и селена // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2012. № 5-6. С. 40-43.
3. Гиро М. В., Чмулев И. С., Горлов И. Ф. Инновационные подходы к обогащению органическим йодом мясных продуктов функционального назначения // Успехи современного естествознания. 2012. № 8. С. 133-134.
4. Горлов И. Ф., Короткова А. А., Мосолова Н. И. Эффективность применения кормовой добавки «Йоддар-Zn» и препарата ДАФС-25 в молочном козоводстве // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013. № 3. С. 078-082.
5. ГОСТ Р 52325-2005. Семена сельскохозяйственных растений. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия.
6. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести.
References
1. Gorlov I. F. Development and wide-spread adoption of modern production and processing technologies of national competitional animal products. 2009. Submission Date : 2012 (data of entry into BD AGRIS : 2012).
2. Korotkova A. A., Gorlov I. F. Technology of dairy products for baby food bioavailable forms of iodine and selenium // News of higher educational institutions. Food technology. 2012. № 5-6. P. 40-43.
3. Giro M. v., Chmulev I. S., Gorlov I. F. Innovative approaches to the enrichment of organic iodine meat product functionality // Successes of modern science. 2012. № 8. P. 133-134.
4. Gorlov I. F., Korotkova A. A., Mosolova N. I. The effectiveness of the feed additive "Yoddar-Zn" and drug DAPS-25 in OF OF dairy goat breeding // Bulletin of the Altai State Agrarian University. 2013. № 3. P. 078-082.
5. GOST R 52325-2005. The seeds of agricultural plants. Varietal and crop quality. General specifications.
6. GOST 12038-84. Crop seeds. Methods for determination of germination.
