В Омске создают новые сорта пшеницы, способные превратить пищу в лекарство
Справочно-информационный материал
Ученый-селекционер с мировым именем из Омского ГАУ Владимир Шаманин рассказал, как вырастить хлеб для профилактики диабета, инсульта и рака.
Сто лет назад под задачу накормить страну получила развитие наука селекция, а в Омске появился аграрный вуз. Сегодня цели у селекционеров-семеноводов иные. В мире вырос спрос на продукты для функционального питания. Пища должна не только насыщать, но и быть полезной. И точно не вредить здоровью. Конечно же, злаковые культуры должны быть одновременно и высокопродуктивными, и устойчивыми к болезням, а также к неблагоприятным погодным условиям.
Директор международного селекционно-генетического центра, профессор кафедры агрономии, селекции и семеноводства Омского ГАУ, доктор с/х-наук, профессор Владимир Шаманин рассказал обозревателю РИА «Омск-информ» о новых сортах пшеницы и других злаков, которые отвечают современным вызовам. Новейшие разработки омских селекционеров успешно внедряются на Урале, в Западной Сибири и, конечно же, в Омской области. А замглавы КФ «Тритикум» Максим Левшунов рассказал, как это происходит на примере его хозяйства.
– Владимир Петрович, расскажите о новых интересных сортах пшеницы, созданных учеными Омского ГАУ.
– Селекция – это непрерывный процесс. Природа, производство, агротехнологии, пищевая промышленность постоянно диктуют новые вызовы ученым. Речь, например, о стеблевой ржавчине, которая уносит более 50 % урожая пшеницы. Эта агрессивная болезнь была практически неизвестна сибирским селекционерам, но в последнее десятилетие стала серьезной угрозой для пшеницы. Надо было срочно создавать биологический щит – сорта с эффективными генами устойчивости к расам стеблевой ржавчины.
За короткий период мы создали высокоурожайные сорта нового поколения с комплексной устойчивостью к бурой и стеблевой ржавчине, хотя обычно этот процесс более длительный. Новые сорта пшеницы «Элемент 22», «Омгау 100», «Столыпинская 2» включены в государственный реестр селекционных достижений по Западно-Сибирскому региону, а «Столыпинская 2» также и по Уральскому. В этих регионах наши сорта высеваются на площади более 100 тыс. га. В производственных условиях их урожайность достигает от 5,5 до 7 т/га.
На государственное сортоиспытание передали новые сорта: среднеспелый – «Силантий» и среднеранние – «Нива 55», «Агрономическая 5», у которых с помощью генетических маркеров идентифицированы гены, влияющие на качество зерна, повышение урожайности, устойчивости к болезням и засухе. Многие из этих генов переданы сортам от диких злаковых культур, близкородственных пшенице. В настоящее время в селекционных питомниках Омского ГАУ подготовлены для передачи на госсортоиспытание сорта, защищенные от неблагоприятных внешних факторов пирамидой генов устойчивости к болезням, по 2–3 гена защиты от каждой болезни (если один из генов будет преодолен, то другие будут защищать сорт).
Потепление климата – это еще один вызов для сельскохозяйственного производства. Аномально жаркая погода, суховеи требуют от сорта высокой засухо- и жаростойкости. Известные сорта нашей селекции «Дуэт», «Павлоградка» отличаются наиболее высокой засухоустойчивостью и широко распространены в засушливых степных районах Омской области, высеваются на площади более 100 тыс. га.
Из новинок нашей селекции хотелось бы отметить крупнозерный сорт пырея сизого «Сова», который в 2020 году включен в госреестр селекционных достижений для возделывания во всех регионах России.
Пырей сизый как многолетняя культура представляет интерес для возделывания на зерновые и кормовые цели. Этот многолетний злак формирует мощную корневую систему, что улучшает водопотребление растений и структуру почвы, снижает сток питательных веществ в грунтовые воды и вместе с тем повышает секвестрацию, то есть накопление углерода в почве. При возделывании однолетних культур, наоборот, происходит большое выделение углерода в атмосферу, что создает парниковый эффект, вызывающий потепление климата.
Возделывание однолетних культур подразумевает большую пестицидную нагрузку на посевы, а пырей практически не поражается болезнями и вредителями, что значительно сокращает использование «химии» при его возделывании.
Сорт «Сова» также предназначен для регенеративного земледелия, срок использования без пересева – до семи лет. Сорт двойного назначения – на зерно и зеленую массу (сено), средняя урожайность зерна 9,2 ц/га, зеленой массы – 210,0 ц/га и сена – 71,0 ц/га. Таким образом, новый сорт многолетнего злака имеет инновационное значение благодаря его экологическим свойствам и большому производственному потенциалу.
В Омской области этот сорт уже высевается в семеноводческих хозяйствах университета, закупили у нас семена представители многих регионов России, от Астрахани до Якутии, и казахстанские фермеры.
– Какие качества пшеницы наиболее востребованы сегодня на рынке?
– Зерно и продукты из пшеницы (хлеб, макаронные изделия, печенье, пирожные и т. д.) обладают необходимой пищевой и энергетической ценностью за счет углеводов, белков, макро- и микроэлементов. Современный подход к качеству пшеницы включает в себя два связанных показателя зерна: пищевую ценность и технологические свойства. К сожалению, пищевая ценность долгое время ограничивалась лишь немногими показателями, в основном органолептическими – цвет, запах, вкус. А в центре внимания исследовательских и селекционных программ находились технологические свойства, и здесь был достигнут существенный прогресс во всех регионах мира, производящих пшеницу, включая Россию.
Технологические свойства пшеницы во многом зависят от содержания и структуры запасных белков клейковины – глютенинов и глиадинов. Они хорошо изучены и используются при создании новых сортов для производства и переработки зерна. Заготовители и в настоящее время оценивают продовольственное зерно по признакам, которые определяют технологические свойства, – это содержанию белка, клейковины, натура зерна, число падения и другие. Это, конечно, важные показатели для производства хлеба, который попадает на прилавки, но для здорового питания этого недостаточно.
Пищевая ценность отражает пищевые и функциональные свойства зерна, а также продуктов из пшеницы, которые влияют на здоровье человека. Пищевые свойства пшеницы изучены гораздо хуже. Только в последние 5–10 лет им уделяется большое внимание. Повышение функциональных свойств и пищевой ценности хлебных продуктов будет способствовать решению актуальной проблемы человека – укрепление его здоровья и повышение иммунного статуса, особенно в связи с угрозами, аналогичными пандемии коронавируса.
По данным ВОЗ, питание является основной причиной смерти и болезней в мире. Около 2 млрд людей в мире имеют избыточный вес или страдают ожирением, а полмиллиарда имеют недостаточную массу тела. Даже в такой богатой стране, как США, более 60 % смертей связаны с питанием. Сохраняется тенденция роста сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии и диабета. Минздрав России отмечает, что за последние пять лет увеличение страдающих диабетом выросло более чем на 20 % и общее количество достигло почти 5 млн человек, аналогичная тенденция прослеживается и в Омской области.
Существует доказанная связь между заболеваемостью диабетом и потреблением пищевых волокон, а продукты из пшеницы обеспечивают около 20 % ежедневного их потребления. Поэтому производство хлеба с повышенным содержанием пищевых волокон – важнейшая задача для профилактики этого заболевания. Американцы с помощью технологии редактирования генома создали сорт пшеницы с повышенным содержанием пищевых волокон. И Япония сразу же заключила контракт на поставку муки из этого сорта.
Дефицит цинка приводит к недостаточному развитию детей и к заболеваниям у взрослых, в частности, связанных с репродуктивной функцией у мужчин. Биообогащенная пшеница с более высокой концентрацией цинка доказала свое положительное влияние на здоровье человека во многих странах мира, особенно в странах Ближнего Востока, в Индии. Количество вегетарианцев и веганов быстро увеличивается – примерно на 150 % в год. Эта группа потребителей в гораздо большей степени зависит от продуктов из пшеницы, поэтому требуется обеспечить их необходимыми веществами и элементами при отсутствии в рационе питания мяса, птицы и рыбы. Биофортификация пшеницы была начата в середине 2000-х годов международным консорциумом Harvest Plus, который ставит задачу создать сорта с содержанием цинка в зерне в пределах 50 мг на килограмм. Мы эту задачу уже решили, в зерне наших сортов «Элемент 22» и «Омгау 100» цинка более 50 мг на кг.
Улучшение основных продуктов питания, таких как хлеб и продукты из пшеницы, полезных для здоровья потребителей, – стратегический приоритет во всем мире. Польза для здоровья человека зерна и продуктов из пшеницы является относительно новой темой исследований в мире и особенно в России. В Омском ГАУ мы выиграли грант на создание лаборатории качества мирового уровня, которая будет заниматься исследованиями, направленными на повышение пищевой ценности пшеницы на основе генетических и селекционных методов, усовершенствованных технологий производства и переработки зерна. Безусловно, одна из важнейших задач новой лаборатории – это подготовка специалистов и научных кадров.
05.08.2021 • https://www.omskinform.ru
