Россия
Благовещенск, Амурская область, Россия
Благовещенск, Амурская область, Россия
Цель исследования – оценка содержания треонина в белке зерна сортов сои Всероссийского НИИ сои. Задачи – подбор наиболее подходящих сортов сои различных групп спелости, пригодных для создания функциональных продуктов. Объектом исследования являлись 26 сортов сои, созданных селекционерами ФГБНУ ФНЦ ВНИИ сои (Амурская область) с 2003 по 2021 г: Гармония, Даурия, Лидия, Лазурная, Грация, Статная, МК 100, Персона, Нега 1, Евгения, Алена, Бонус, Умка, Пепелина, Китросса, Куханна, Лебедушка, Интрига, Кружевница, Журавушка, Невеста, Топаз, Сентябринка, Золушка, ВНИИС 18, Золотница. Лабораторные исследования аминокислотного состава белка сои проведены в 2018–2021 гг. в испытательной лаборатории ФНЦ ВНИИ сои методом ИК-спектроскопии в ближней инфракрасной области на ИК-анализаторе модели FOSS NIRSystems 5000 (Дания). Оценивались данные за 3 года, за исключением сортов ВНИИС 18 и Золотница, которые изучались 2 года. Анализы проводились в 3 аналитических повторностях. Отбор семян проводили из коллекционных питомников опытного поля лаборатории селекции сои (с. Садовое Тамбовского р-на Амурской области) после уборки урожая. Содержание треонина в белке зерна сои изученных сортов колеблется от 3,3 до 3,6 % от общего количества аминокислот и в среднем составляет 3,5 г на 100 г белка. Это меньше, чем в сортах селекции центральных регионов Российской Федерации. Несмотря на то, что аминокислотный индекс по треонину у амурских сортов не превышает 90 %, это совсем не снижает их ценность как источника этой аминокислоты, особенно с точки зрения использования в производстве продуктов функционального назначения. Самые высокие показатели по содержанию треонина отмечены для группы скороспелых сортов. Сорта из этой группы (Кружевница и Золотница) могут быть рекомендованы для производства продукции функционального назначения.
соя, амурские сорта, белок, треонин, аминокислотный индекс, функциональные продукты
Введение. Треонин – гидроксиаминокислота, как и лизин является абсолютно незаменимой аминокислотой [1, 2]. Подобно другим алифатическим аминокислотам, в организме животных и человека она не синтезируется, т. е. поступает в организм только с пищей [3]. Если данной аминокислоты недостаточно, то белок не будет нормально усваиваться независимо от его количества [4]. Треонин присутствует в сердечной и скелетных мышцах, в клетках центральной нервной системы, участвует в синтезе коллагена и эластина, белковом и жировом обмене, стимулирует иммунную систему и оказывает положительное влияние на функционирование печени [5]. Он необходим для поддержания работы иммунной системы, а также формирования и сохранения прочности зубной эмали, оказывает благоприятное влияние на пищеварение и считается эффективным в борьбе с язвенной болезнью желудка [6]. При вступлении в химическую реакцию треонина с аспарагиновой кислотой и метионином возникает способность расщеплять жиры в печени [7]. Обладает расслабляющим и успокаивающим действием, используется при комплексном лечении депрессий и психоэмоциональных расстройств [8]. Потребность в треонине возрастает при активном росте и развитии организма, повышенных физических нагрузках, занятиях спортом. Суточная потребность в треонине для взрослого человека составляет 0,5 г, а для детей – 3 г, что обеспечивает правильное функционирование физиологических систем организма. В лечебных целях эта аминокислота активизирует мышечный тонус, обладает регенерирующей способностью, влияя на метаболизм коллагена и эластина, способствует заживлению ран и послеоперационных рубцов [9]. Одной из важнейших функций треонина является синтез антител для обеспечения иммунитета, что особенно важно при современной пандемии, связанной с короновирусом, и делает актуальным изучение и поиск источников этой важной аминокислоты [10].
В больших количествах треонин содержится в белковой пище – мясных продуктах, куриных яйцах, сырах и других молочных продуктах, а также в жирной морской рыбе и морепродуктах. Среди источников растительного происхождения этой аминокислоты предостаточно в чечевице, фасоли, пшенице, ячмене и особенно в сое. По данным С.В. Бобкова с соавторами, в сортах сои селекции регионов европейской части РФ содержание треонина составляет 4,4–5,5 % от общего состава аминокислот [11].
Цель исследования – оценка содержания треонина в белке зерна сортов сои Всероссийского НИИ сои.
Задачи: подбор наиболее подходящих сортов сои различных групп спелости, пригодных для создания функциональных продуктов.
Объект и методы. Объектом исследования являлись 26 сортов сои, созданные селекционерами ФГБНУ ФНЦ ВНИИ сои (Амурская область) с 2003 по 2021 г.: Гармония, Даурия, Лидия, Лазурная, Грация, Статная, МК 100, Персона, Нега 1, Евгения, Алена, Бонус, Умка, Пепелина, Китросса, Куханна, Лебедушка, Интрига, Кружевница, Журавушка, Невеста, Топаз, Сентябринка, Золушка, ВНИИС 18, Золотница. В течение всего этого периода в испытательной лаборатории института проводились химические анализы по определению содержания белка и его аминокислотного состава в зерне сои. Оценивалась коллекция сортов в целом, и особенно сорта, передаваемые в госсортоиспытание. За основу исследования были взяты результаты анализов сортов сои, районированных и включенных в государственный реестр селекционных достижений за 2018–2021 гг. В исследовании оценивались данные за 3 года, за исключением сортов ВНИИС 18 и Золотница, которые изучались 2 года.
Анализы проводились в 3 аналитических повторностях. Математическая обработка данных осуществлялась в программе Statistica 6.0.
Отбор семян проводили из коллекционных питомников опытного поля лаборатории селекции сои (с. Садовое Тамбовского р-на Амурской области) после уборки урожая. Содержание белка в зерне и его аминокислотный состав определяли методом ИК-спектроскопии в ближней инфракрасной области на ИК-анализаторе модели FOSS NIRSystems 5000 (Дания). Определение белка осуществлялось с использованием стандартных калибровочных уравнений фирмы FOSS Analytical A/S. Для определения состава аминокислот использовали калибровочные уравнения, разработанные в 2009–2010 гг. во ВНИИ сои, где в качестве эталонов служили образцы зерна сои, аминокислотный состав которых был ранее изучен методом жидкостной хроматографии [13, 14].
Результаты и их обсуждение. Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН при сотрудничестве с Всемирной организацией здравоохранения разработан стандарт «идеального белка» (стандарт FAO/WHO) для оценки пищевой и биологической ценности белков в пищевых и кормовых продуктах [6, 15]. Для оценки качества белка продукта необходимо сравнить содержащиеся в нем аминокислоты с аминокислотным составом «идеального белка» и рассчитать аминокислотный индекс (СКОР), представляющий отношение количества аминокислоты в белке продукта к количеству той же аминокислоты в «идеальном белке», выраженное в процентах. Стандарт FAO/WHO для треонина – 4,0 г на 100 г белка. В таблице приведены данные, полученные при исследовании биохимического состава новых и перспективных сортов, выведенных в лаборатории селекции ФНЦ ВНИИ сои.
Содержание белка, треонина в белке и его аминокислотный индекс
в сортах сои (в среднем за 3 года)
|
Сорт сои |
Белок, % от сухого вещества |
Треонин, % от суммы аминокислот |
Аминокислотный индекс, % от стандарта FAO/WHO |
|
Ультраскороспелые |
|||
|
Топаз |
40,8 |
3,5 |
87,5 |
|
Скороспелые |
|||
|
Лидия |
40,2 |
3,5 |
87,5 |
|
Грация |
39,3 |
3,5 |
87,5 |
|
Статная |
39,3 |
3,4 |
85,0 |
|
Умка |
39,5 |
3,4 |
85,0 |
|
Кружевница |
40,1 |
3,6 |
90.0 |
|
Сентябринка |
42,3 |
3,6 |
90,0 |
|
Золотница |
39,0 |
3,6 |
90,0 |
|
Среднее значение |
39,6 |
3,5±0,04 |
– |
|
Среднеспелые |
|||
|
Гармония |
38,6 |
3,4 |
85,0 |
|
Персона |
39,4 |
3,4 |
85,0 |
|
Даурия |
38,8 |
3,3 |
82,5 |
|
Пепелина |
39,1 |
3,4 |
85,0 |
|
Куханна |
41,3 |
3,5 |
87,5 |
|
Лазурная |
40,1 |
3,5 |
87,5 |
|
МК 100 |
38,4 |
3,4 |
85,0 |
|
Евгения |
38,7 |
3,5 |
87,5 |
|
Нега 1 |
39,1 |
3,4 |
85,0 |
|
Китросса |
38,9 |
3,6 |
90,0 |
|
Лебедушка |
39,5 |
3,4 |
85,0 |
|
Журавушка |
38,5 |
3,4 |
85,0 |
|
Невеста |
40,1 |
3,4 |
85,0 |
|
Интрига |
39,4 |
3,4 |
85,0 |
|
Золушка |
39,3 |
3,5 |
87,5 |
|
ВНИИС 18 |
40,3 |
3,5 |
87,5 |
|
Среднее значение |
39,2 |
3,5±0,07 |
– |
|
Позднеспелые |
|||
|
Алена |
38,4 |
3,3 |
82,5 |
|
Бонус |
39,0 |
3,3 |
82,5 |
|
Среднее значение |
38,7 |
3,3±0,02 |
– |
|
Критический диапазон различий (CR0,95) |
0,91 |
0,06 |
– |
В результате проведенного исследования установлено, что в сортах сои селекции ФГБНУ ВНИИ сои треонина содержится меньше, чем в сортах селекции европейских регионов Российской Федерации, и в среднем его содержание составило 3,5 г на 100 г белка, что ниже стандарта FAO/WHO. Аминокислотный индекс (Score) треонина у всех амурских сортов в среднем 87,5 %. Вместе с тем амурская соя остается хорошим источником этой аминокислоты. Известно, что содержание треонина в основных сельскохозяйственных растениях не превышает 1,2 г на 100 г белка, да и общего протеина в сое значительно больше. Все это делает сою достаточно ценной культурой, особенно с точки зрения использования ее для производства продукции функционального назначения [11, 16].
Наблюдается определенная зависимость содержания треонина от скороспелости сорта. У группы скороспелых сортов среднее содержание треонина на 2,5–3,0 % выше, чем у среднеспелых и позднеспелых сортов. Наилучшие показатели отмечены у зерна сои скороспелых сортов Кружевница, Золотница и среднеспелого сорта Китросса (3,6 г на 100 г белка). Позднеспелые сорта сои Алена и Бонус отличаются самым низким содержанием треонина (3,3 г). Поэтому в функциональных целях (для производства медицинских препаратов) целесообразно использовать амурские сорта скороспелой группы – Кружевница и Золотница.
Заключение. Содержание треонина в белке зерна сои сортов селекции ФНЦ ВНИИ сои колеблется от 3,3 до 3,6 г на 100 г белка, что немного меньше, чем в сортах селекции центральных регионов Российской Федерации. У амурских сортов аминокислотный индекс по треонину не превышает 90 %, что ниже стандарта FAO/WHO. Самые высокие показатели по содержанию треонина отмечены для группы скороспелых сортов. Сорта из этой группы (Кружевница и Золотница) могут быть рекомендованы для производства продукции функционального назначения.
1. Лысиков Ю.А. Аминокислоты в питании человека // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2012. № 02. С. 88–105.
2. Низкий С.Е., Кодирова Г.А., Кубанкова Г.В. Оценка сортов сои амурской селекции на содержание лизина // Вестник КрасГАУ. 2021. № 12. С. 46–52. DOI:https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-12-46-52.
3. Rehm H. Protein Biochemistry and Proteomic (The Experimenter Series) Academic Press; 1 edition (March 7, 2006). 256 p.
4. Harper's Illustrated Biochemistry / R.F. Murray [et al.] // New York: Lange Medical Books/ McGraw-Hill, 2006. 693 р.
5. Young V.R., Pellett P.L. Plant proteins in relation to human protein and amino acid nutrition // The American Journal of Clinical Nutrition, 1994. 1206 р.
6. Protein and amino acid requirements in human nutrition: report of a joint FAO/WHO/UNU expert consultation // Joint FAO/WHO/UNU Expert Consultation on Protein and Amino Acid Requirements in Human Nutrition. WHO technical report series. Geneva, Switzerland. 2002. N. 935. 265 p.
7. Биологическая химия / Е.С. Северин [и др.]. М.: Медицинское информационное агентство, 2008. 364 с.
8. Малиновский А.В. Причины возникновения незаменимости треонина в свете эволюции / Евразийский союз ученых. 2019. № 11 (68). С. 29–33.
9. Pelley, John W. (2007-01-01). Amino Acidand Heme Metabolism. Elsevier's Integrated Biochemistry. ScienceDirect. P. 97–105.
10. Effect of Individual t-Amino Acids on Gastric Acid Secretion and Serum Gastrin and Pancreatic Polypeptide Release in Humans / Taylor Ian l. [et al.] // J. Gastroenterology. 1982. V. 83. P. 273–278.
11. Аминокислотный состав запасных белков современных сортов сои / С.В. Бобков [и др.] // Вестник Орел ГАУ. 2013. № 1 (40). С. 66–70.
12. Каталог сортов сои / Е.М. Фокина [и др.]; под общ. ред. В.Т. Синеговской // ФНЦ ВНИИ сои. Благовещенск: ОДЕОН, 2021. 69 с.
13. Низкий С.Е., Кодирова Г.А., Кубанкова Г.В. Особенности калибровочных уравнений для ИК-сканеров при определении аминокислотного состава белков сои // Вестник ДВО РАН. 2020. № 4. С. 131–135.
14. Nizkii S., Kodirova G., Kubankova G. Determining the Amino Acid Composition of Soybean Proteins Using IRScanners // International Jornal of Pharmaceutical Research & Allied Sciences, 2020. 9 (2). P. 45–49.
15. Schaafsma G. The Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) a concept for describing protein quality in foods and food ingredients: a critical review // Journal of AOAC International, 2005. Vol. 88, No. 3. P. 988–994.
16. Кодирова Г.А., Кубанкова Г.В. Получение соевого белкового продукта с использованием метода бездымного копчения // Вестник КрасГАУ. 2019. № 10. С. 160–167.
