ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЛКА В СОСТАВЕ РИСА, КУЛЬТИВИРУЕМОГО И ИСПОЛЬЗУЕМОГО В КЫРГЫЗСТАНЕ

DETERMINATION OF THE PROTEIN CONTENT IN RICE CULTIVATED AND USED IN KYRGYZSTAN

Kydyralieva Bermet Ulanovna

junior researcher, Kyrgyz-Turkish Manas University, 720042, Kyrgyzstan, Bishkek

Kurmanbekova Gulbubu Toktosunovna

Doc. of Biol. Sciences, Professor, Kyrgyz-Turkish Manas University,

720042, Kyrgyzstan, Bishkek

Omurzakova Nurjamal Taychievna

Assistant, Kyrgyz-Turkish Manas University, 720042, Kyrgyzstan, Bishkek

Tabyldieva Elmira Kushbosunovna

 Assistant, Kyrgyz-Turkish Manas University, 720042, Kyrgyzstan, Bishkek

Аннотация

Было проведено исследование белкового состава и морфометрических показателей сортов риса, культивируемых и широко используемых в Кыргызстане. С помощью метода Кьельдаля, являющегося арбитражным в определении количества общего белка продукта, были проведены анализы зерен риса 8 сортов, из них 5 – Лазер, Чон-Кара, Мустакул, Ак-Турпак и Ыстыквал – выращенных в Кыргызстане в Баткенской области, импортные российский и китайский сорта Элита и казахский сорт Капчагай.

Abstract

A study was conducted ​to determine the ​protein content​ and morphometric  parameters  of  rice  varieties ​widely  used  in  Kyrgyzstan. Five  ​of studied rice varieties, Laser, Chon-Kara, Mustakul, Ak-Turpak and Ystykval​, ​were ​cultivated ​in Batken region  of  Kyrgyzstan,  ​whereas  another  three,  Elita  varieties  and  Kapchаgai  variety, were imported ​from ​Russia​, ​Chin​a​ and Kazakh​stan​.

Ключевые слова: баткенский рис; общий белок; метод Кьельдаля; морфометрические показатели.

Keywords: ​batken rice; total protein; method of Kjeldahl; morphometric parameters.

Введение. Рис – одна из важнейших сельскохозяйственных культур. По статистическим данным рис является основным продуктом питания для 50% населения Земли и составляет большую часть полученных калорий 3,5 миллиардов людей по всему миру. По данным  FAOSTAT за 2012 год рис занимает третье место по количеству производства среди сельскохозяйственного сырья [8].

На территории современного Кыргызстана рис возделывают в Ошской, Баткенской и Джалал-Абадской областях [10]. Для местных фермеров рисовые поля являются основным источником дохода. В южных регионах посадкой и продажей  риса занимается ряд крупных фермерских хозяйств [5].

Для употребления в пищу люди используют цельные, пропаренные, шлифованные, шелушеные и пророщенные зерна риса. В настоящее время одной из актуальных задач является получение сортов с высокими технологическими и пищевыми показателями [2, с. 31]. При приготовлении блюд из риса главным фактором, определяющим его вкусовые и кулинарные качества, является крахмал, но за пищевую ценность риса ответственны содержащееся в зерне количество белка и его аминокислотный состав [7, с. 12]. Протеины риса отличаются высокой усваиваемостью и лучшей аминограммой по сравнению с остальными  зерновыми культурами, так как в большом количестве содержат незаменимые аминокислоты. Благодаря этим качествам рис как растение, притягивает к себе внимание агро- и биотехнологов. Проводятся непрерывные селекционные и биоинженерные работы с использованием огромного генетического потенциала коллекционных образцов, хранящихся в генбанках по всему миру [3, с. 4; 6, с. 24]. При составлении новых сортов особое внимание уделяется показателям качества зерна: технологическим (морфометрические параметры) и биохимическим (содержание белка и амилозы) [4, с. 1, 2]. 

Исследование биохимического состава и морфологических особенностей местных и интродуцированных сортов, выявление их преимуществ перед широко используемыми в Кыргызстане импортными сортами может существенно повысить конкурентоспособность наших сортов на рынке.

Биологические и технологические показатели риса меняются в  зависимости от места и районов культивации. Крайне важно частое проведение научных исследований и мероприятий, способствующих сохранению и улучшению особенностей и качественных показателей разных сортов.

Материалы и методы. Данное исследование проводилось в учебно-научной лаборатории отделения Биологии Факультета Естественных Наук  Кыргызско-Турецкого Университета Манас. В качестве материала исследования были взяты образцы зерен 5 сортов шелушеного риса, выращенных в Баткенской области: Лазер, Чоң-Кара, Ак-Турпак, Ыстыквал, Мустакул, а также широко используемый в Кыргызской Республике импортный шлифованный рис российского и китайского сортов Элита и казахского сорта Капчагай. Данные сорта были исследованы на содержание протеина методом Кьельдаля, также, был проведен статистический анализ морфологических параметров.

Результаты исследования. По данным Juliano B.O. в шлифованных зернах риса содержится в среднем от  6,3% до 7,1% белка [9, с. 103]. По результатам проведенных анализов самое большое количество протеинов содержится в выращенном в Баткенской области сорте Лазер - 9, 67%, что на 2,57 - 3,37% больше среднего содержания белка в рисе по Juliano B.O. В местных сортах Чон-Кара и Мустакул протеиновая часть составила 8,78% и 7,56% соответственно. В культивируемых в Баткенской области сортах  Ак-Турпак (7,02%) и Ыстыквал (6,36%), а также в импортном китайском сорте Элита (6,62%) количество белка в зернах находится в интервале среднего значения (6,3 - 7,1%). В импортных сортах Элита (Россия) и Капчагай (Казакстан) содержание общего белка (5,48% и 5,46% соответственно) на 0,82% и 0,84% меньше нижних пределов  среднего количества.    

По результатам статистического анализа местные сорта Мустакул, Ыстыквал, Лазер, Чон-Кара и Ак-турпак с коэффициентом вариации Сv < 10% не показали изменчивости по массе, длине и ширине зерна. Импортные Элита (Китай), Капчагай (Казахстан) и Элита (Россия) также показали низкий коэффициент вариации (Сv < 10%) по длине и ширине зерна. По массе зерна оба сорта Элита не показали изменчивости (Сv < 10%), тогда как у казахского сорта Капчагай масса 100 зерен изменяется средне (Сv = 10.104%) (табл.1).

Табл.1.

Таблица массы, длины и ширины зерна

Одной из основных задач статистики является поиск объективных причинно-следственных связей между различными показателями. К примеру, в селекционных работах отбор нужного признака производится исходя из направления и силы его фенотипической корреляции, что определяется тщательными статистическими анализами.  

Табл.2.

Коэффициенты корреляции для различных показателей

В культивируемых в Баткенской области сортах Ыстыквал, Лазер, Ак-Турпак и в наибольшей степени, в сорте Чон-Кара (0,0007 ± 0.10), также в импортных сортах Капчагай (Казакстан), Элита (Китай) и Элита (Россия)  коэффициент корреляции между длиной и шириной зерна показал низкое значение. Местный сорт Мустакул показал слабую отрицательную корреляцию (-0.073±0.10).

В местных сортах Ыстыквал, Лазер, Чон-Кара, в импортных сортах Капчагай (Казахстан), Элита (Китай) и Элита (Россия) коэффициент корреляции между шириной и массой зерна показал низкое значение, но в баткенских сортах Ак-Турпак и Мустакул прослеживалась средняя корреляционная связь.

Сорт Ак-Турпак показал среднюю корреляционную связь также между длиной и массой зерна, такие же результаты были получены и для импортного сорта Элита (Россия). Коэффициент корреляции между длиной и массой зерен риса в остальных сортах имел низкое значение.

При проведении статистической обработки полученных данных была выведена статистическая значимость различий  зерен риса местных сортов от импортных по заданным параметрам.  

При числе степеней свободы f=198 минимальное значение, которое принимает td, равно 1.6525 (P > 0,90) и 3.3398 (P > 0,999). Статистическая значимость различий зерен риса китайского сорта Элита от сортов Мустакул, Ыстыквал, Лазер, Чон-Кара и Ак-турпак по длине, ширине и массе выявлена в высокой степени (табл. 3).

Табл.3. 

Значимость различий морфометрических параметров зерен риса местных сортов от импортного сорта Элита (Китай)

Примечание: Степени значимости различий показаны (*).

(***) - наблюдаемые различия значимы на уровне Р=0,999;

(**) - наблюдаемые различия значимы на уровне Р=0,99;

(*) - наблюдаемые различия значимы на уровне Р=0,90.

Статистическая значимость различий зерен риса китайского сорта Элита от сортов Мустакул, Ыстыквал, Лазер, Чон-Кара и Ак-турпак по длине и массе выявлена в высокой степени (табл. 4). По ширине зерна различия для сортов Мустакул и Чон-Кара выявлены в высокой степени, для сорта Ак-Турпак в степени значимости P > 0,95. Сорта Ыстыквал и Лазер не отличаются от российской Элиты по ширине зерна (табл. 4).

Табл.4. 

Значимость различий морфометрических параметров зерен риса местных сортов от импортного сорта Элита (Россия)

Рис казахского сорта Капчагай по ширине и длине зерна  не отличаются от зерен баткенских сортов Мустакул, Ыстыквал, Лазер, Чон-Кара и Ак-турпак. По длине зерна также нет значимых различий от сортов Лазер и Чон-Кара, но сорт Мустакул отличается в степени P > 0,90, а значимость различий от сортов Ыстыквал и Ак-Турпак выразилась в степени P > 0,95 (табл. 5).

Табл.5. 

Значимость различий морфометрических параметров зерен риса местных сортов от импортного сорта Капчагай (Казакстан)

При классификации зерен риса по длине использовался масштаб, принятый в Международном институте исследований риса (IRRI) в Филлипинах [9, с. 37]. По результатам исследований зерна культивируемого в Баткенской области риса Лазер относятся к очень длинным (7.61 ± 0.027 мм); зерна сорта Ыстыквал к  длинным (6.73 ± 0.018 мм); Чон-Кара (5.99 ± 0.021 мм), Ак-Турпак (6.24 ± 0.017 мм) и Мустакул (5.85 ± 0.018 мм) к средним. Среди импортных сортов: китайская Элита (5.51  ± 0.025 мм) и казахский Капчагай (5.54 ± 0.028 мм) средней длины, а зерна риса российского сорта Элита (5.24 ± 0.022 мм) определены как короткие (табл.6).

Табл.6.

Классификация по размеру зерна

Выводы. 1. Посредством метода Кьельдаля, который является стандартным (арбитражным) методом [1] определено общее содержание азота в зернах риса и с помощью коэффициента преобразования (К) рассчитано количество сырого протеина,

2. Установлено, что в сортах Лазер, Чон-Кара, Мустакул, Ак-Турпак и Ыстыквал, выращенных в Баткенской области, содержание белка на 0,06 - 3,37% превышает среднее количество протеина в зернах риса по Juliano B.O. (6,3 - 7,1),

3. Определено, что в местных сортах риса общее содержание белка на 0,4 - 4,21% выше чем в импортных российском и китайском сортах Элита и казахском сорте Капчагай,

4. Рассчитаны морфологические показатели зерна риса, установлено, что в местных сортах преобладают зерна средней длины (5,51–6,60 мм) и средние по форме (2,1- 3,0; вычисляется отношением длины зерна к ширине).

Список литературы:

1. ГОСТ 10846-91. Научно-техническая библиотека (Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004); введ. 1993-06-01.
2. Костылев П.И. Технологические и биохимические качества зерна риса // Зерновое хозяйство России, 2009. № 2. C. 31.
3. Лоточникова Т.Н. Изменчивость технологических и биохимических признаков качества зерна новых сортов риса российской селекции: дис. … канд. сель.-хоз. наук. Краснодар, 2006. С. 4.
4. Папулова Э.Ю. Характеристика исходного материала риса в целях создания сортов с высоким содержанием белка и средним содержанием амилозы в зерновки // Научный журнал КубГАУ, 2011. №70(06). С. 1-2.
5. Пресс-служба Министерства сельского хозяйства, пищевой промышленности и мелиорации Кыргызской Республики URL: http://www.agroprod.kg/ (дата обращения: 15.11.2016).
6.  Скоркина С.С. Генетический анализ признака «Число зерен в главной метелке» на основе диаллельных скрещиваний // Рисоводство. 2015. №1-2 (26-27). С. 24.
7. Улитин В.О., Харитонов Е.М., Гончарова Ю.К. О признаках качества и их генетическом контроле у риса Oryza L. // Сельскохозяйственая Биология. 2012. №3. С. 12.
8. FAOSTAT / [Электронный ресурс].  – Режим доступа: URL: http://www.fao.org/faostat/en/#data/TP (дата обращения: 20.10.2014).
9. Juliano B.O. Rice in human nutrition, Genetics and Biochemistry Division: International Rice Research Institute. 2008. P. 37, 103.
10.  Kyrgyzstan / [Электронный ресурс].  – Режим доступа: URL: http://www.rrrtc.org/index.php?option=com_k2&view=item&id=35:kyrgyzstan&Itemid=30 (дата обращения: 03.12.2016).