Гинс Мурат Сабирович

Метановое брожение, или биометаногенез образование смеси, состоящей приблизительно из 65 % СH4, 30 % CO2, 1 % Н2S и незначительных количеств N2, O2, H2 и CO, осуществляется в анаэробных условиях многокомпонентным микробным консорциумом. Его особенность заключается в способности конвертировать в биогаз практически все классы органических соединений, бытовые, сельскохозяйственные и некоторые промышленные отходы. Нами впервые проведена оценка влияния добавок на основе амаранта багряного (Amaranthus cruentus L.) на эффективность процесса получения биогаза из органических отходов. Установлено, что оптимизация субстрата по органическому веществу с использованием фитомассы или жома амаранта, полученного после извлечения всех практически ценных веществ, позволяет производить биогаз из осадков сточных вод, решая экологическую проблему обеззараживания и утилизации отходов, а также энергетическую задачу получения дешевого возобновляемого источника топлива.

Для анализа были использованы сканирующий электронный микроскоп JSM 600 LA фирмы JEOL (Япония) с системой EDS - микроанализ для изучения зольного элементного состава семян. Было изучено 9 сортов (овощного и зернового назначения) 4 вида рода Amaranthus L. - A. hypochondriacus, A. cruentus, A. hybridus, A. caudatus, A. tricolor. Мы изучили концентрацию 14 основных элементов (в мас.%), содержащихся в минеральной части семян амаранта.

Поскольку качество продукта зависит от генотипа, климатических условий региона и агротехнических приемов, изучение и выявление особенностей накопления биологически активных компонентов в продуктовых органах становится актуальной задачей предбринговых исследований, которые определяют дальнейшее направление селекции. Нашей целью было выявление особенностей накопления антиоксидантов в продуктовых органах у различных сортов и видов Capsicum spp., выращенных в условиях недостаточной теплообеспеченности, оценка вклада термостабильных антиоксидантов в их общее количество и выделение перспективных форм с высокими показателями для получения биофортифицированной продукции.

Антиоксиданты растительной природы способны регулировать многие физиологические функции организма и снижать риск развития хронических заболеваний, вызванных свободно-радикальным окислением. Самым доступным источником эссенциальных антиоксидантных метаболитов, дефицит которых приводит к резкому снижению устойчивости организма к стресс-фак-торам, служат овощные растения. Амарант ( Amaranthus tricolor L. ) перспективное пищевое и лекарственное растение. Сорт Валентина, созданный во Всероссийском НИИ селекции и семеноводства овощных культур (авторы В.К. Гинс, П.Ф. Кононков, М.С. Гинс), интродуцирован и успешно выращивается в ряде регионов России. Целью нашей работы стало изучение состава и содержания низкомолекулярных биологически активных метаболитов c антиоксидантными свойствами, определяющих питательную и фармакологическую ценность листовой биомассы амаранта, а также оценка накопления основных антиоксидантов в органах растений, выращенных в условиях Московской области.

Важной проблемой отечественного агропромышленного комплекса является дефицит производства белка растительного происхождения для пищевых и кормовых целей, для решения которой необходимо внедрять в производство новые сорта зернобобовых культур, и прежде всего сои. Семена сои содержат большое количество белка – до 50%, до 28% жира, а также витамины, фосфолипиды, изофлавоны, ферменты. Соя – это культура короткого дня. Основной причиной, ограничивающей распространение сои, было отсутствие скороспелых сортов. Сорта народной селекции из Китая формировали урожай зерна при сумме активных температур более 3500°С. В начале прошлого века селекционеры вывели сорта сои, созревающие при сумме активных температур менее 3000°С. Только после этого соя начала активно внедряться в различные страны мира. При отборе необходимых образцов в работе селекционера большую роль играет исследование сопряженности количественных признаков. В работе использован метод оценки корреляционных взаимосвязей по данным структурного анализа за 2 года исследований. Определены корреляционные связи хозяйственно ценных признаков (масса семян с растения, масса 1000 семян, число семян в бобе) с другими количественными признаками сои (высота растения, толщина стебля, высота прикрепления боба, число ветвей, число бобов на растении, число продуктивных узлов, среднее число бобов в узле, число семян на растении) в полевом опыте 2015, 2016 годов в условиях Центрального района Нечерноземной зоны России. Отмечена разная степень их сопряженности, различия по годам, что важно учитывать при планировании дальнейшего селекционного процесса.

Антиоксиданты регулируют функциональную активность организма, а также уменьшают риск развития ряда заболеваний. Дефицит антиоксидантов приводит к резкому снижению устойчивости к неблагоприятным факторам среды. Растительная пища, в том числе нетрадиционные и лекарственные виды, служит основным и самым доступным источником антиоксидантов для человека. Новое перспективное лекарственное растение якон, или полимния осотолистая ( Polymnia sonchifolia Poepp. & Endl. син. Smallanthus sonchifolia ), сорта Юдинка селекции Всероссийского НИИ селекции и семеноводства овощных культур было успешно интродуцировано на Украине. Известно, что содержание биологически активных веществ (БАВ) при перенесении растения из мест естественного произрастания в другие климатические условия, а также под воздействием биотических агентов может изменяться. Несмотря на это, всего несколько работ посвящены изучению содержания фенолов, олигофруктанов и других БАВ в яконе в зависимости от условий выращивания и хранения. Данные по влиянию патогенов на содержание БАВ в яконе вообще отсутствуют. Поэтому нашей целью стало количественное определение основных БАВ (фенольных соединений и фруктозанов) в листьях и корневых клубнях якона украинской интродукции, а также оценка влияние биотических факторов на эти показатели (для сравнения анализировали растения других видов астровых).

Показано, что обpаботка pаcтений ячменя cвеpxкpитичеcким флюидным экcтpактом амаpанта пpиводит к увеличению паpаметpа (FM - FT)/FT медленной индукции флуоpеcценции лиcта. У обpаботанного ячменя наблюдалоcь увеличение уpожайноcти и оcновныx показателей cтpуктуpы уpожая.

Содержание биологически активных веществ и антиоксидантов определяли в растениях овощных культур сортов селекции ВНИИССОК, которые по хозяйственному использованию относились к листовым и листостебельным (капустные, зеленные и пряновкусовые), корнеплодным (морковь, свекла столовая, дайкон, якон, стахис), луковым и плодовым (томат, перец). Наибольшая суммарная концентрация полифенолов отмечена в листьях прянозеленных и салатных растений, а также лука репчатого (3,18...5,83 % от сухой массы). Кроме того, у них установлена самая высокая доля флавоноидов (2,13...5,14 % от сухой массы). В корнеплодных овощных растениях при существенно меньшем содержании флавоноидов накаливалось больше конденсированных и полимерных полифенолов (0,74.2,75 % от сухой массы). Плоды перца и томатов близки по суммарному содержанию фенольных соединений 3,42...3,52 % от сухой массы. При этом функциональные качества плодов томатов повышались за счет накопления ликопина, а перцев каротиноидов, антоцианов и оксибензойных кислот. Корневые клубни созданного во ВНИИССОК сорта якона с высоким содержанием инулина и фруктозанов можно использовать в качестве углеводсодержащего сырья для производства пюре, отличающегося значительной концентрацией инулина (42,1 %), фруктозы (31,3 %) и белка (6,1 %) с полным набором незаменимых аминокислот, которое представляет собой функциональный продукт для диабетиков. Одним из приоритетных направлений в овощеводстве должно стать повышение эффективности синтеза биологически активных веществ и антиоксидантов.

Состав и содержание вторичных соединений, продуцируемых шикиматным путем, и содержание белка и целлюлозы определяли в листьях амаранта (Amaranthus tricolor L.) K-99 и сорта Валентина. Было обнаружено, что интенсивный биосинтез амарантина, тирозина и фенилаланина приводит к снижению содержания лигнина, белка и целлюлозы в листьях Валентина по сравнению с К-99 и изменению морфологических признаков.