Результаты исследований по оптимизации жирно-кислотного состава масла рапса ярового во ВНИИМК

Селекция ярового рапса начата во ВНИИМК в конце 70-х годов прошлого столетия. На этом этапе селекционной работы основное внимание было обращено на элиминирование вредной для человека и животных эруковой кислоты, содержание которой достигало 60 %. После создания безэруко-вых сортов в жирно-кислотном профиле рапсового масла осталось три основных кислоты: олеиновая, линолевая и линоленовая, массовая доля которых, составляет 80-90 % от общего их содержания. С 1995 г. во ВНИИ масличных культур начата селекционная работа на дальнейшее улучшение качественных показателей масла этой культуры и в первую очередь на снижение уровня содержания линоленовой кислоты, так как эта кислота, являясь ненасыщенной, быстро окисляется и вызывает ухудшение качества масла в процессе хранения. Параллельно проводился отбор биотипов ярового рапса с повышенным содержанием олеиновой кислоты (до 72 %).

Первым этапом работы был скрининг генофонда ярового рапса по содержанию жирных кислот в масле семян. Проведенные исследования показали, что у основной массы сортов ярового рапса содержание линоленовой кислоты находится в пределах от 6,3 до 8,7 %, за исключением сортов канадской селекции «Apollo» и «Stellar» содержащих в масле семян 3,0 и 4,7 % линоленовой кислоты соответственно. Однако эти сорта в условиях Краснодарского края отличались гораздо меньшей продуктивностью, чем сорт-стандарт Шпат и другие сор-тообразцы отечественной и зарубежной селекции. Среди сортов селекции ВНИИМК пониженным содержанием линоленовой кислоты в масле семян выделялся сорт Кубанский (5,8 %), недостатком которого является высокое содержание глюкозинолатов в семенах (72,1 мкмоль/г) (табл. 1).

Низколиноленовые образцы были вовлечены в межсортовые скрещивания с лучшими селекционными номерами ярового рапса по основным хозяйственно ценным признакам. Из полученных межсортовых гибридов, начиная с F 2 , в результате нескольких циклов индивидуального отбора были получены семьи ярового рапса с содержанием линоленовой кислоты в масле семян от 2,8 до 4,9 %, не уступающих по продуктивности и масличности стандартному сорту.

Рапс является факультативным самоопылителем, доля перекрестного опыления в зависимости от условий года может колебаться от 12 до 30 %, и как следствие уже в год переопыления происходит повышение содержания линоленовой кислоты. Поэтому, наряду с индивидуальным отбором в популяциях при свободном цветении, был применен и метод инбридинга как для получения стабильно низколиноленовых семей, так и для повышения их выравненности по морфологическим признакам. В результате проведенной работы к 1999 г. были получены линии ярового рапса с содержанием линоленовой кислоты в масле семян от 2,1 до 4,3 %, и с повышенным содержанием олеиновой кислоты

(до 72 %). Исследование влияния различных способов опыления на жирно-кислотный состав масла семян показало, что содержание линоленовой кислоты в масле семян полученных при свободном цветении на 0,9-5,4 % больше, чем в масле семян полученных с этих же растений, но от самоопыления. Аналогичные данные получены и по содержанию олеиновой кислоты (табл. 2).

В связи с этим было применено самоопыление семей, имеющих наиболее низкое содержание линоленовой кислоты. В результате оценки были выделены са-моопыленные линии характеризующиеся не только более низким содержанием линоленовой кислоты, но и более высокой урожайностью и масличностью, превышая по этим показателям семьи, полученные методом индивидуального отбора. Лучшие само-опыленные линии превысили по урожаю также стандартный сорт Шпат (табл. 3).

Ряд зарубежных исследователей (Darrorez, Thies и др.) отмечали понижение урожайности растений рапса при снижении уровня линоленовой кислоты в масле семян. Изучение корреляционной зависимости содержания линоленовой кислоты с основными хозяйственными признаками в полученном нами исходном материале показало, что взаимосвязь линоленовой кислоты с основными хозяйственными признаками очень слабая, за исключением связи с урожайностью, здесь присутствует средняя зависимость, что говорит о несущественном (9-16 %) влиянии из-

Таблица 1 – Характеристика сортов ярового рапса коллекции ВИР и селекции ВНИИМК по составу жирных кислот

ВНИИМК, 1995-1996 гг.

Сорт	Урожайность, г/дел.	Маслич-ность, %	Содержание основных жирных кислот в масле семян, %
			олеиновой	лино-левой	лино-леновой
Apollo	94	47,1	63,3	23,8	3,0
Stellar	97	45,4	62,5	20,4	4,7
Кубанский	114	42,6	63,5	19,2	5,8
23217	117	44,5	63,8	19,9	7,5
Шпат (ст.)	131	44,8	58,7	18,7	8,5
НСР 05	23	1,6

Таблица 2 – Содержание линоленовой и олеиновой кислот в масле семян ярового рапса при различных способах опыления

ВНИИМК, 1998-1999 гг .

Сортообразец	Самоопыление		Свободное цветение
	линоленовая кислота	олеиновая кислота	линоленовая кислота	олеиновая кислота
2126/5	2,1	72,1	5,2	68,5
2124/3	2,5	75,4	3,4	71,8
2125/1	2,7	69,9	4,3	67,8
2118/6	3,4	71,1	8,8	62,8
2110	4,2	71,3	6,2	69,7
2106/2	4,3	71,3	6,2	69,7
2106	4,3	71,1	5,4	68,2

менения состава жирных кислот на продуктивность растения.

Поскольку ареал возделывания ярового рапса довольно широк была изучена изменчивость этого признака в трех различных агроэкологических зонах (г. Краснодар, Липецкая и Омская области). В условиях г. Краснодара признак низкого содержания линоленовой кислоты проявил себя как среднеизменчивый (V=19,4%) со средним содержанием 3,8± 0,3 %. В условиях Липецкой и Омской областей коэффициент вариации достиг 25,7 и 31,4 % со средним содержанием линоленовой кислоты 6,8±0,3 и 6,2±0,8 % соответственно. Хотя среднее содержание линоленовой кислоты в условиях Липецкой и Омской областей довольно высокое, широкая изменчивость этого признака позволяет выделить в этих зонах биотипы ярового рапса с низким содержанием линоленовой кислоты в масле семян. Установлено также, что с продвижением в более высокие широты у ярового рапса несколько снижается мас-личность и увеличивается содержание глюкозинолатов в семенах.

Линоленовая кислота является триненасыщенной, поэтому от ее количества зависит процесс окислительной порчи масла, в связи с чем нами проведены исследования по изучению влияния уровня линоленовой кислоты в масле семян на окислительную стабильность при их хранении и переработке. Семена с различным содержанием линоленовой кислоты в масле семян закладывали на хранение и через каждые 2 месяца хранения проводили проверку оксистабильности масла семян – ки слотного и перекисного чисел (табл. 4).

Из данных табл. 4 видно, что при хранении происходит увели-

Таблица 3– Показатели оксистабильности масла в семенах рапса при хранении

ВНИИМК, 1999 г.

Показа-тели	Низколиноленовый рапс				о бычный жирно-кислотный состав
	исход-ное	2*	4	6	исход-ное	2	4	6
Кислотное число, мг КОН/г	0,92	1,12	1,20	1,35	1,04	1,36	1,40	1,50
Перекиcное число, ½ О 2 ммоль/кг	2,2	2,4	2,9	3,9	3,0	3,4	4,1	6,2

* - месяцев хранения

Таблица 4 – Характеристика масла рапса ярового на различных стадиях рафинации

ВНИИМК, 1999 г.

Показатель	Гидратация		Щелочная нейтрализация		Отбелка
	низко-линоленовое	обычное	низко-линоленовое	обычное	низко-линоленовое	обычное
Влажность, %	0,36	0,32	0,08	0,09	0,06	0,05
Кислотное число, мг КОН/г	1,29	1,35	0,24	0,25	0,27	0,31
Цветность, мг I 2	26	28	18	19	8	12
Перекисное число, ½ О 2 ммоль/кг	2,6	3,1	3,9	4,9	3,7	4,4
Суммарное содержание продуктов окисления, %	0,05	0,08	0,08	0,14	0,10	0,18

чение кислотного и перекисного чисел масла. Однако если нарастание кислотного числа у обоих образцов происходит с одинаковой интенсивностью, то нарастание перекисного числа в семенах с низким содержанием линоленовой кислоты происходит с мень- шей интенсивностью, что говорит о более медленном накоплении продуктов первичного окисления и свидетельствует о большей окислительной устойчивости масла семян при их долговременном хранении.

Также были проведены исследования по поведению масел с различным содержанием линоленовой кислоты на различных стадиях промышленной переработки. Исследования проводились по методике ВНИИ жиров, принятой для моделирования промышленной переработки в лабораторных условиях. Данные представлены в табл. 5.

Сравнительный анализ полученных результатов показывает, что накопление перекисных, гид-роперекисных, а также вторичных продуктов окисления в низколи-ноленовом масле идет с заметно меньшей интенсивностью. Так, на стадиях щелочной и сорбционной очистки масел интенсивность накопления продуктов окисления в низколиноленовом масле в 2 раза ниже, чем у рапсового масла с обычным жирно-кислотным составом, то же относится и к накоплению свободных жирных кислот.

Исходя из данных конкурсного сортоиспытания за 20012003 гг. линия № 32078, полученная методом ступенчатого внутривидового скрещивания по комбинациям сорт Apollo (Канада) × линия 23116 (сорт Кубанский × сорт Броновский) в сочетании с индивидуальным отбором, не уступала сорту-стандарту (сорт Яр-вэлон) по урожаю и сбору масла, превысила его по масличности семян на 1 % (табл. 6). С 2003 г. эта линия проходила Государственное сортоиспытание, а с 2006 г. включена в Государственный реестр РФ под названием сорт ярового рапса Викинг.

Главным достоинством нового сорта является улучшенный жирно-кислотный состав масла. Со-

Таблица 5 – Результаты конкурсного испытания сорта ярового рапса Викинг

ВНИИМК, 2001-2003 гг.

Сорт	Вегетационный период, дни	Урожайность семян, т/га	Маслич-ность семян, %	Сбор масла, %	Содержание жирных кислот, %
					олеиновой	линоленовой
Викинг	81	0,85	48,4	0,36	65,9	4,3
Ярвэлон	81	0,76	47,4	0,34	64,6	7,1
НСР 05		0,12	0,6	0,06

Таблица 6 – Лучшие селекционные образцы низколиноленового ярового рапса (тип "00")

ВНИИМК, 2005 г.

Номер элиты	Вегетационный период, дни	Урожайность семян, т/га	Маслич-ность семян, %	Сбор масла, %	Содержание жирных кислот, %
					олеиновой	линоленовой
38406	86	2,18	47,1	0,90	72,3	1,9
38380	89	2,07	45,9	0,84	71,4	3,2
38413	89	1,96	45,5	0,78	72,1	3,4
38340	89	1,97	46,4	0,80	72,9	1,9
Ярвэлон (ст.)	87	1,92	45,6	0,77	68,0	6,6
НСР 05		0,27

держание линоленовой кислоты в масле нового сорта снижено до 4,3 %, у стандартного сорта Ярвэ-лон и других сортов российской селекции, включённых в Госре-естр, содержание линоленовой кислоты составляет от 7 до 12 %.

В экологическом испытании в условиях Липецкой области урожайность нового сорта Викинг в 2002 г. составила 2,04 т/га, в Омской области – 2,83 т/га.

В результате сочетания методов индивидуально-семейственного отбора с оценкой по потом- ству и метода инбридинга были получены перспективные сорто-образцы ярового рапса имеющие низкое содержание жирных линоленовой (1,9 %) и повышенное содержание олеиновой (до 72 %) кислот, и превосходящие по основным хозяйственно ценным признакам сорт-стандарт Ярвэлон (см. табл. 6).

В настоящее время работа по изменению жирно-кислотного состава рапсового масла направлена на получение форм рапса, сочетающих высокое содержание олеиновой и низкое линоленовой жирных кислот.