Способ определения статуса зерна пшеницы по показателю качества его клейковины

Способ определения статуса зерна пшеницы по показателю качества его клейковины

Реферат

Изобретение относится к области растениеводства и предназначено для определения статуса зерна пшеницы по показателю качества его клейковины.

При определении качества клейковины обычно используют одновременно не менее шести показателей (содержание клейковины, качество клейковины, отношение упругости к растяжимости, показатель альвеографа, устойчивость теста к разжижению, разжижение и др.) [1]. Однако данный способ является достаточно трудоемким. К тому же в технологической практике эти показатели у зерна пшеницы зачастую разноречивы и не позволяют достоверно судить о качестве клейковины [3].

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения сортовой идентификации спектрального состава глиадинов, заключающийся в том, что специфику насыщенности полос электрофоретических спектров белков используют как показатель сортовой наследственности признаков качества клейковины зерна пшеницы [2].

Недостатком прототипа является ряд неверных технических подходов, исключающих возможность количественного определения показателя качества клейковины.

Задачей изобретения является определение статуса зерна пшеницы по показателю качества его клейковины.

Указанная задача достигается тем, что определяется статус зерна пшеницы по показателю качества его клейковины, характеризующийся тем, что проводят биохимический анализ клейковины на количественное содержание в ней β, γ и ω - глиадинов и определяют соотношение - глиадинов, причем, если указанное соотношение меньше 1, зерно соответствует статусу сильной пшеницы, а если указанное соотношение больше 1, зерно соответствует статусу слабой пшеницы.

Предлагаемый способ состоит из выполнения ряда последующих операций:

1. Электрофорез ведут в вертикальных пластинках 9%-ного акриламидного геля размером 14x15 см при толщине 1,8 мл в 0,07 М алюминий-лактатном буферном растворе рН 3,1.

2. Растворы суммарных глиадинов получают экстракцией из 70%-ного помола муки 75% спиртом в течение 16 часов при комнатной температуре в соотношении 1/3 (вес/объем).

3. Супернатант осветляют центрифугированием в микроцентрифуге МР-331 в течение 10 минут со скоростью 5000 q. В образцы добавляют глицерин для стабилизации плотности супернатанта и краситель метиловый зеленый в качестве визуального маркера процесса электрофореза.

4. В состав геля входят акриламид, метиленбисакриламид, аскорбиновая кислота, водный раствор сульфата железа. Навески растворяют в алюминий-лактатном буфере рН 3,1. Гелевый раствор охлаждают до +1°C, в качестве катализатора полимеризации геля используют 3%-ную перекись водорода.

5. Разделяющий гель вносят в пластинки и оставляют для полимеризации при комнатной температуре на 5-10 минут.

6. На поверхность геля в ячейки вносят (подают под буфер) по 20 мкл образца, электрофоретические камеры заполняют электродным буфером.

7. Электрофорез проводят в течение 5 часов при комнатной температуре при постоянном токе и напряжении 480 В. По окончании электрофореза пластинки геля извлекают, белковые зоны фиксируют в 12% ТХУ (трихлоруксусной кислоте) и окрашивают красителем бриллиантовым синим R-250.

8. После отмывания излишнего красителя пластинки геля сканируют, используя компьютерное оборудование, и затем количественно оценивают содержание компонентов в пределах каждой субфракции глиадинов при помощи компьютерной программы Gel Explorer, 2004.

9. Белковые субфракции глиадинов объединяют в две группы: низкомолекулярные глиадины, включающие - и β-компоненты и высокомолекулярные, к которым относят γ- и ω-субфракции глиадинов.

10. Наряду с определением количественного содержания субфракций глиадинов рассчитывают индекс соотношения количества низко- и высокомолекулярных глиадинов как статус зерна пшеницы по показателю качества его клейковины (таблица). Установлено [2], что β- и низкомолекулярная часть γ-глиадинов богаты (-S-S-) связями, придавая тем самым клейковине свойства упругости. Высокомолекулярная часть γ-глиадинов и все ω-глиадины бедны (-S-S-) связями и тем самым они придают клейковине свойство расжиженности. В этой связи качество клейковины (эластичность) во многом зависит от оптимального соотношения количества каждой из упомянутых белковых групп [3].

Таблица
Соотношение количества субфракций глиадинов в зерне пшеницы, выращенном в Приангарье (лесостепная зона)
Сорт	Год исследований
Сильная пшеница
Тулунская 12	1986	1987	1988	1989	среднее
-	-	0,73	0,84	0,79
Эритроспермум 674Н27	0,72	0,74	0,75	0,75	0,74
Слабая пшеница
Скала	1,3	1,36	1,34	1,41	1,35
Ангара 86	1,11	1,13	1,16	1,19	1,15

Из данных таблицы видно, что индекс соотношения содержания низко- и высокомолекулярных глиадинов у сортов сильной пшеницы даже в самые неблагоприятные годы (см. 1989 г.) налива зерна всегда меньше единицы. У сортов слабой пшеницы он и в самые благоприятные годы (см. 1986 г.) стабильно больше единицы.

Таким образом, заявленный способ позволяет получить количественную характеристику спектров глиадина для определения статуса зерна пшеницы по показателю качества его клейковины.

Источники информации

1. Василенко И.И., Комаров В.И. Оценка качества зерна: Справочник. - Агропромиздат, - 1987, - 208 с.

2. Конарев В.Г. Белки пшеницы. - М.: Колос, 1980, - 350 с. - прототип.

3. Назарова Г.Д., Хвостова Г.И., Илли И.Э. Накопление субфракций белков глиадина у зерна яровой пшеницы в Восточной Сибири // Тезисы докладов IV съезда ВОФР, Международная конференция «Физиология растений - наука III тысячелетия». - М.: 1999. - Т.2. - С.647.

Способ определения статуса зерна пшеницы по показателю качества его клейковины, характеризующийся тем, что проводят биохимический анализ клейковины на количественное содержание в ней β, γ и ω - глиадинов и определяют соотношение - глиадинов, причем если указанное соотношение меньше 1, зерно соответствует статусу сильной пшеницы, а если указанное соотношение больше 1, зерно соответствует статусу слабой пшеницы.