Способ повышения содержания селена в доннике лекарственном

Способ повышения содержания селена в доннике лекарственном

Реферат

Изобретение относится к способам повышения пищевой ценности и биологической активности продуктов, произведенных на основе растительного сырья, и может применяться в биотехнологии, медицине, пищевой промышленности, ветеринарии, сельском хозяйстве, микронутриентологии.

Проблема получения продуктов, обогащенных селеном, является очень актуальной. Этот микроэлемент в настоящее время признан эссенциальным для организма человека, особенно велико его значение для беременных женщин, детей и подростков, людей, проживающих в экологически неблагополучных регионах. Роль селена в организме определяется, в первую очередь, его включением в состав одного из важнейших антиоксидантных ферментов - селенозависимой глутатионпероксидазы, которая защищает клетки от накопления продуктов перекисного окисления. Дефицит селена в окружающей среде и пищевых продуктах, обусловливающий его низкое содержание в организме, способствует развитию селенодефицитных состояний и таких заболеваний, как болезни Кешана (эндемическая кардиомиопатия) и Кашина-Бека (эндемическая остеопатия) и др. При недостатке селена также наблюдаются нарушения в системах репродукции, функционировании щитовидной и поджелудочной желез, возрастает риск развития онкологических заболеваний и т.д.

Известен способ восполнения эссенциальных микроэлементов в почвах и механизм для его реализации (Заявка №2004133689/12 от 18.11.2004). Недостатком данного способа является то, что растворы биологически активных удобрений вносят одновременно с посевом семян. В случае растений - концентраторов селена - более эффективна обработка вегетирующих растений.

Известен способ обогащения селеном чеснока и корнеплодов, заключающийся в замачивании луковиц и корнеплодов в 1%-ном растворе соли селена в течение 48 ч. При этом для приготовления раствора использовали электроактивированную воду с рН 8,0 (Патент РФ №2189155, кл. А23L 1/04, А01С 1/00, опубл. 02.09.2002 - по данным на 19.09.06 - прекратил действие). К недостаткам данного способа можно отнести необходимость специальной подготовки среды, а также поддержание строго определенного рН среды, что приводит к усложнению способа.

Наиболее близким по технической сущности является способ обогащения селеном овощей, заключающийся в обработке вегетирующих растений водным раствором соли селена в ряду концентраций между 1 и 200 г селена на 1 м³ раствора. Раствор помимо соли селена содержит также растительный экстракт, полученный из отходов пищевой и фармацевтической промышленности, в пропорции 0,1-10%. Данное изобретение позволяет увеличить поступление селена в растения, стимулировать рост, а также осуществлять защиту растения. Причем при определенных условиях соединения селена способны оказывать стимулирующее влияние на урожай и качество сельскохозяйственных культур (Пат. РФ №2218764, кл. А01N 59/02, А01N 61/00, опубл. 20.12.03).

К недостаткам данного способа можно отнести его сложность за счет необходимости подготовки растительного экстракта.

Задачей изобретения является расширение ассортимента продуктов, обогащенных селеном в хорошо усваиваемой форме, обладающих биологической активностью за счет использования растительного сырья, упрощение и удешевление способа обогащения сырья селеном, содержащимся преимущественно в органической форме.

Поставленная задача решается тем, что раствор соли селена вносят под корень растения в фазе начала цветения в концентрации селена 0,5-4,1 мг/дм² почвы с последующим обильным поливом водой. В качестве сырья для повышения содержания селена используют донник лекарственный, являющийся концентратором селена. Сбор растений осуществляют через 11 дней.

При обогащении сельскохозяйственных культур неорганическим селеном (селенитами и селенатами) показано, что в органические соединения (белки и аминокислоты) встраивалось от 7% (в случае применения селената натрия) до 35% (в случае применения селенита натрия) селена. Это свидетельствует, что селен (IV) намного эффективнее встраивается в органические соединения по сравнению с селеном (VI), что и обусловило выбор препарата для обогащения растений селеном в почве - селенита натрия. С целью максимального накопления селена растениями нами был выбран природный концентратор селена - донник лекарственный (Melilotus officinalis (L.) Lam.). Данное растение благодаря наличию целого комплекса уникальных биологически активных веществ широко используется в медицине и сельском хозяйстве. Прежде всего донник - это высокоурожайная кормовая культура, богатая протеином и другими питательными веществами. Давно известна высокая медопродуктивность донника. В Западной Сибири это растение считается лучшим медоносом.

Способ осуществляется следующим образом.

Семена донника лекарственного высевали в открытый грунт (почва глинистого подзолистого типа) с учетом густоты стояния растений 100 шт. на 1 м². Обогащение растений осуществляли на второй год после посева семян, в фазе начала цветения. Для этого использовали водные растворы соли селена, равномерно вносимые под корень в концентрациях селена (мг/дм² почвы): 0,5; 1,4 и 4,1.

После внесения селенита каждую делянку поливали большим количеством воды с целью повышения интенсивности впитывания препарата в почву и снижения потерь селена на образование летучих соединений.

Все работы проводились однократно перед зацветанием растений в ясную сухую погоду. Сбор осуществляли через 11 дней - в период полного распускания цветков и частичного завязывания семян. Этого периода достаточно для всасывания селена растениями.

Сравнительный анализ необогащенного донника и донника, выращенного с внесением всех исследуемых концентраций селена, показал отсутствие каких-либо изменений во внешнем виде, запахе и вкусе растений.

Растения собирали, высушивали, измельчали и определяли содержание селена, а также количественный и качественный состав различных форм селена. Содержание селена определяли методом инверсионной вольтамперометрии (МУ 08-47/132. Продовольственное сырье и пищевые продукты. Вольтамперометрический метод измерения массовой концентрации селена). Результаты исследования показали, что выбранная нами технология обогащения лекарственного растительного сырья селеном позволяет повысить концентрацию микроэлемента по сравнению с природным содержанием в 2-6 раз в зависимости от концентрации обрабатываемой соли селена.

Изучение процентного соотношения неорганической и органической форм селена в смеси растительного сырья показало содержание преимущественно органической формы и составило 74% (12% - селен в составе белков и 64% - в составе свободных растворимых аминокислот). Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить растительное сырье, содержащее преимущественно нетоксическую форму селена.

Примеры выполнения способа.

Пример 1. Семена донника высевают в открытый грунт с учетом густоты стояния растений 100 шт. на м². Обогащение растений осуществляется на второй год после посева семян в фазе начала цветения. Водный раствор соли селена в концентрации 0,5 мг/дм² почвы равномерно вносили под корень с последующим обильным поливом водой. Сбор осуществляли через 11 дней. Концентрация селена в сухом измельченном сырье составила 0,7 мг/кг.

Пример 2. Семена донника высевают в открытый грунт с учетом густоты стояния растений 100 шт. на м². Обогащение растений осуществляется на второй год после посева семян в фазе начала цветения. Водный раствор соли селена в концентрации 1,4 мг/дм² почвы равномерно вносили под корень с последующим обильным поливом водой. Сбор осуществляли через 11 дней. Концентрация селена в сухом измельченном сырье составила 1,0 мг/кг.

Пример 3. Семена донника высевают в открытый грунт с учетом густоты стояния растений 100 шт. на м². Обогащение растений осуществляется на второй год после посева семян в фазе начала цветения. Водный раствор соли селена в концентрации 4,1 мг/дм² почвы равномерно вносили под корень с последующим обильным поливом водой. Сбор осуществляли через 11 дней. Концентрация селена в сухом измельченном сырье составила 1,9 мг/кг.

Экспериментально установлено, что при внесении селена в количестве менее 0,5 мг/дм² почвы аккумуляция селена слабая, а увеличение концентрации селена более 4,1 мг/дм² почвы приводит к угнетению растений, высыханию стебля и листьев.

Выращивание растений, обработанных солью селена, сроком менее 11 дней не позволяет получать растения с достаточно высокой концентрацией селена. Удлинение этого срока более 11 суток нецелесообразно, т.к. установлено, что в дальнейшем существенного увеличения содержания селена в растении не происходит.

Изобретение позволяет расширить ассортимент продуктов, обогащенных селеном в хорошо усваиваемой, нетоксичной форме, обладающих биологической активностью за счет использования растительного сырья с повышенным содержанием селена.

Источники информации

1. Пат. РФ №2218764, кл. А01N 59/02, А01N 61/00 - прототип.

2. Патент РФ №2189155, кл. А23L 1/04, А01С 1/00.

Способ повышения содержания селена в доннике лекарственном, включающий обработку растений водным раствором соли селена, отличающийся тем, что раствор соли селена вносят под корень растения в фазе начала цветения в концентрации селена 0,5-4,1 мг/дм² почвы с последующим обильным поливом водой.