Оценка генотипов овса на содержание β-глюканов в зерне на основании его физических характеристик

Оценка генотипов овса на содержание β-глюканов в зерне на основании его физических характеристик

Автор: Полонский В.И., Лоскутов И.Г., Сумина А.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Зерновые культуры

Статья в выпуске: 1 т.55, 2020 года.

Бесплатный доступ

Зерно овса (Avena sativa L.) содержит уникальные пищевые волокна (1,3;1,4)-β-D-глюканов, которые благотворно влияют на здоровье человека. В то же время указанные полисахариды выступают как негативный фактор при усвоении питательных веществ нежвачными животными. В связи с этим актуальна селекция овса на повышенное (крупяное направление) и пониженное (кормовое использование) содержание β-глюканов в зерне, причем для выполнения скрининга селекционного материала целесообразно использовать простые, экспрессные и не разрушающие зерно методы анализа. Целью работы стало изучение связи физических характеристик целого и очищенного от пленок зерна овса с содержанием β-глюканов. Объектом исследования служили 16 образцов пленчатого и 2 образца голозерного овса из коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР). Содержание β-глюканов в зерне измеряли общепринятым ферментативным методом. Физические характеристики (натура, масса 1000 зерен, плотность, объемная доля поглощенной воды) изучали на целом и лишенном пленок зерне...

Еще

Овес, зерно, β-глюканы, плотность, натура, масса 1000 зерен, поглощение воды, оценка

Короткий адрес: https://sciup.org/142223786

IDR: 142223786   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2020.1.45rus

Список литературы Оценка генотипов овса на содержание β-глюканов в зерне на основании его физических характеристик

  • Shewry P.R., Piironen V., Lampi A.-M., Nyström L., Li L., Rakszegi M., Fraś A., Boros D., Gebruers K., Courtin C.M., Delcour J.A., Andersson A.A.M., Dimberg L., Bedő Z., Ward J.L. Phytochemical and fiber components in oat varieties in the HEALTHGRAIN diversity screen. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2008, 56(21): 9777-9784 ( ). DOI: 10.1021/jf801880d
  • Biel W., Bobko K., Maciorowski R. Chemical composition and nutritive value of husked and naked oats grain. Journal of Cereal Science, 2009, 49(3): 413-418 ( ). DOI: 10.1016/j.jcs.2009.01.009
  • Marshall A., Cowan S., Edwards S., Griffiths I., Howarth C., Langdon T., White E. Crops that feed the world 9. Oats - a cereal crop for human and livestock feed with industrial applications. Food Security, 2013, 5(1): 13-33 ( ). DOI: 10.1007/s12571-012-0232-x
  • Regand A., Chowdhury Z., Tosh S.M., Wolever T.M.S., Wood P. The molecular weight, solubility and viscosity of oat beta-glucan affect human glycemic response by modifying starch digestibility. Food Chemistry, 2011, 129(2): 297-304 ( ). DOI: 10.1016/j.foodchem.2011.04.053
  • Lafiandra D., Riccardi G., Shewry P.R. Improving cereal grain carbohydrates for diet and health. Journal of Cereal Science, 2014, 59(2): 312-326 ( ). DOI: 10.1016/j.jcs.2014.01.001
  • Karmally W., Montez M.G., Palmas W., Martinez W., Branstetter A., Ramakrishnan R., Holleran S.F., Haffner S.M., Ginsberg H.N. Cholesterol-lowering benefits of oat-containing cereal in hispanic americans. Journal of the American Dietetic Association, 2005, 105(6): 967-970 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.jada.2005.03.006
  • Davy B.M., Davy K.P., Ho R.C., Beske S.D., Davrath L.R., Melby C.L. High-fiber oat cereal compared with wheat cereal consumption favorably alters LDL-cholesterol subclass and particle numbers in middle-aged and older men. American Journal of Clinical Nutrition, 2002, 76(2): 351-358 ( ).
  • DOI: 10.1093/ajcn/76.2.351
  • Chang H.-C., Huang C.-N., Yeh D.-M., Wang S.-J., Peng C.-H., Wang C.-J. Oat prevents obesity and abdominal fat distribution, and improves liver function in humans. Plant Foods for Human Nutrition, 2013, 68(1): 18-23 ( ).
  • DOI: 10.1007/s11130-013-0336-2
  • Reyna-Villasmil N., Bermúdez-Pirela V., Mengual-Moreno E., Arias N., Cano-Ponce C., Leal-Gonzalez E., Souki A., Inglett G.E., Israili Z.H., Hernández-Hernández R., Valasco M., Arraiz N. Oat-derived β-glucan significantly improves HDLC and diminishes LDLC and non-HDL cholesterol in overweight individuals with mild hypercholesterolemia. American Journal of Therapeutics, 2007, 14(2): 203-212 ( ).
  • DOI: 10.1097/01.pap.0000249917.96509.e7
  • El Khoury D., Cuda C., Luhovyy B.L., Anderson G.H. Beta Glucan: health benefits in obesity and metabolic syndrome. Journal of Nutrition and Metabolism, 2012: Article ID 851362 ( ).
  • DOI: 10.1155/2012/851362
  • Svihus B., Gullord M. Effect of chemical content and physical characteristics on nutritional value of wheat, barley and oats for poultry. Animal Feed Science and Technology, 2002, 102(1-4): 71-92 (
  • DOI: 10.1016/S0377-8401(02)00254-7)
  • Toole G.A., Gall G.L., Colquhoun I.J., Drea S., Opanowicz M., Bedő Z., Shewry P.R., Mills E.N.C. Spectroscopic analysis of diversity in the spatial distribution of arabinoxylan structures in endosperm cell walls of cereal species in the HEALTHGRAIN diversity collection. Journal of Cereal Science, 2012, 56(2): 134-141 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.jcs.2012.02.016
  • AACC international approved methods of analysis, 11th Ed. Method 32-22.01. Beta-glucan in oat fractions and unsweetened oat cereals. AACC International, St. Paul, MN, USA, 1999.
  • Motilva M.-J., Serra A., Borrás X., Romero M.-P., Domínguez A., Labrador A., Peiró L. Adaptation of the standard enzymatic protocol (Megazyme method) to microplaque format for β-(1,3)(1,4)-d-glucan determination in cereal based samples with a wide range of β-glucan content. Journal of Cereal Science, 2014, 59(2): 224-227 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.jcs.2014.01.007
  • Munck L. The revolutionary aspect of exploratory chemometric technology. Narayana Press, Gylling, Denmark, 2005.
  • Zute S., Loskutov I., Vicupe Z. Assessment of oat genotypes according to the characteristics determining the nutritional grain quality. Proc. 10th Int. Oat Conf. "Innovation for food and health (OATS 2016)". St. Petersburg, 2016: 177-178.
  • Saastamoinen M., Plaami S., Kumpulainen J. Genetic and environmental variation in β-glucan content of oats cultivated or tested in Finland. Journal of Cereal Science, 1992, 16(3): 279-290 (
  • DOI: 10.1016/S0733-5210(09)80090-8)
  • Griffey C., Brooks W., Kurantz M., Thomason W., Taylor F., Obert D., Moreau R., Flores R., Sohn M., Hicks K. Grain composition of Virginia winter barley and implications for use in feed, food, and biofuels production. Journal of Cereal Science, 2010, 51(1): 41-49 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.jcs.2009.09.004
  • Polonskiy V., Loskutov I.G., Sumina A.V. The express-method of oats genotypes evaluating on β-glucan content. Proc. 10th Int. Oat Conf. "Innovation for food and health (OATS 2016)". St. Petersburg, 2016: 78-79.
  • Walker C.K., Panozzo J.F. Development of a small scale method to determine volume and density of individual barley kernels, and the relationship between grain density and endosperm hardness. Journal of Cereal Science 2011, 54(2): 311-316 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.jcs.2011.06.008
  • Doehlert D.C., McMullen M.S. Oat grain density measurement by sand displacement and analysis of physical components of test weight. Journal of Cereal Chemistry, 2008, 85(5): 654-659 (dоi: ).
  • DOI: 10.1094/CCHEM-85-5-0654
  • Havrlentová M., Bieliková M., Mendel L., Kraic J., Hozlár P. The correlation of (1-3)(1-4)-β-d-glucan with some qualitative parameters in the oat grain. Agriculture, 2008, 54(2): 65-71.
  • Cervantes-Martinez C.T., Frey K.J., White P.J., Wesenberg D.M., Holland J.B. Selection for greater β-glucan content in oat grain. Crop Science, 2001, 41(3): 1085-1091 ( ).
  • DOI: 10.2135/cropsci2001.4141085x
  • Zute S., Berga L., Vicupe Z. Variability in endosperm β-glucan content of husked and naked oat genotypes. Acta Biologica Universitatis Daugavpiliensis, 2011, 11(2): 192-200.
  • Лоскутов И.Г. Полонский В.И. Селекция на содержание β-глюканов в зерне овса как перспективное направление для получения продуктов здорового питания, сырья и фуража (обзор). Сельскохозяйственная биология, 2017, 52(4): 646-657 ( ).
  • DOI: 10.15389/agrobiology.2017.4.646rus
  • Redaelli R., Frate V.D., Bellato S., Terracciano G., Ciccoritti R., Germeier C.U., Stefanis E.D., Sgrulletta D. Genetic and environmental variability in total and soluble β-glucan in European oat genotypes. Journal of Cereal Science, 2013, 57(2): 193-199 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.jcs.2012.09.003
  • Loskutov I.G., Rines H.W. Avena L. In: Wild Crop relatives: genomic & breeding resources. Vol. 1. Cereals /C. Kole (ed.). Springer, Heidelberg, Berlin, NY, 2011: 109-184.
  • Yao N., Jannink J.-L., White P.J. Molecular weight distribution of (1→3)(1→4)-β-glucan affects pasting properties of flour from oat lines with high and typical amounts of β-glucan. Cereal Chemistry, 2007, 84(5): 471-479 ( ).
  • DOI: 10.1094/CCHEM-84-5-0471
  • Sikora P., Tosh S.M., Brummer Y., Olsson O. Identification of high β-glucan oat lines and localization and chemical characterization of their seed kernel β-glucans. Food Chemistry, 2013, 137(1-4): 83-91 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.foodchem.2012.10.007
  • Лоскутов И.Г. Овес (Avena L.). Распространение, систематика, эволюция и селекционная ценность. СПб, 2007.
  • Peterson D.M., Wesenberg D.M., Burrup D.E. b-Glucan content and its relationship to agronomic characteristics in elite oat germplasm. Crop Science, 1995, 35(6): 965-970 ( ).
  • DOI: 10.2135/cropsci1995.0011183X003500040005x
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp