Якість зерна тетраплоїдної пшениці Triticum timopheevii (Zhuk.) Zhuk

Анотація

Мета досліджень. Визначення вмісту білка та каротиноїдних пігментів, загальної антиоксидантної активності, рівня мікроелементів в зерні T. timopheevii та продуктивності і технологічних показників зерна T. timopheevii.

Матеріали та методи. Зразки T. timopheevii длядосліджень було отримано з колекції Національного центру генетичних ресурсів рослин України.. Грунт – типовий чорнозем. Сорти, які було використано для порівняння, вирощувались на одному полі з T. timopheevii із застосуванням однакових агротехнологій.Для вивчення було використано зерно, зібране в 2015, 2016 та 2017 (роки з різними погодними умовами). Вміст білка визначали за методом Кьельдаля. Рівень каротиноїдних пігментів оцінювали в екстрагованих ацетоном фракціях методом спектрофотометрії. Загальну антиоксидантну активність досліджували за допомогою аналізу з використанням стабільного  вільного радикалу DPPH. Вміст заліза, цинку та міді визначали методом атомно-абсорбційної спектрометрії. Натура та склоподібність оцінювалися відповідно до затверджених методик. Твердість зерна визначалась на твердометрі YPD-300 (який вимірює силу, що необхідно докласти для руйнування зернівки, в ньютонах) методом, розробленим А.В. Ярошем та ін.

Результати і обговорення. Вміст білка в зерні T. timopheevii склав 18,2–16,5 %, в залежності від року, що є досить високим, оскільки якісне зерно твердої пшениці містить 15–18 % білка. Зерно T. timopheevii накопичувало 18,2 % білка, коли сума опадів була 26 і 39 мм під час фаз розвитку зеленої маси та наливу зерна відповідно. Підвищення суми опадів було пов’язано із зниженням вмісту білка, хоча цей вид надає перевагу вологим умовам. Це можна пояснити недостатнім дренуванням грунту, оскільки грунт в місці вирощування помірно глинистий з середнім дренуванням, а T. timopheevii добре почувається на добре дренованих грунтах. Загальна антиоксидантна активність в зерні T. timopheevii складала 618,2 екв. хлорогенової кислоти в 2017 р., знижуючись в інші роки дослідження, що вище, ніж в зерні сорту твердої пшениці Спадщина, створеному в Інституті рослинництва ім. В.Я. Юр`єва НААС (525,4±38,9 екв. хлорогенової кислоти/г насіння). Максимальний вміст каротиноїдів в роки з мінімальною сумою опадів під час розвитку пшениці може бути обумовлено посиленням неспецифічного захисту від стресу. Вміст каротиноїдних пігментівв зерні T. timopheevii був середнім: 2,72–3,54мг/кг. Оскільки вважається, що високоякісні макарони яскраво-жовтого кольору можна виготовляти з зерна, що містить не менше 5,5 мг/кг каротиноїдів, цей вид не можна вважати висококаротиноїдним. Зерно досліджуваних зразків T. timopheevii містить 39,27–55,90 мг/кг заліза, що значно перевищує рівень заліза в комерційних сортах твердої пшениці та порівнянне з вмістом заліза в зерні польської полби (49 мг/кг) та близько в зерні сорту Голіковська, створеному в Інституті рослинництва ім. В.Я. Юр`єва НААН (40 мг/кг). В цілому вміст заліза змінюється паралельно з вмістом білка, що було очікувано, оскільки дані літератури свідчать про те, що ген grainproteincontent (GPC-B1) також контролює накопичення Fe та Zn в зерні. Зерно T. timopheevii містить 36,33-41,04 мг/кг цинку, що можна порівняти з комерційною твердою пшеницею і нашим сортом полби Голіковська (близько 31,0 мг/кг) і є дещо нижчим, ніж у зерні полби в інших роботах. Варіації в рівнях білка, заліза і цинку можуть бути обумовлені змінами в погодних умовах під час ключових періодів розвитку рослин. Зв’язок вмісту цинку з погодними умовами був подібним до ситуації з вмістом білка і заліза та погодними умовами. Зерно T. timopheevii містить 1,86–4,46 мг/кг міді в різні роки. Такий рівень, з одного боку, може задовольнити потребу організму людини, а, з іншого боку, є значно нижчим від гранично допустимої концентрації. Вміст міді був максимальним у роки, коли середня температура повітря на етапах розвитку зеленої маси та наливу зерна була відносно низькою: 16,3 та 20,3 °С відповідно. Підвищення температури до 19,1–19,6 °Ста до 22,6–23,1 °С, відповідно, було пов'язано з меншим вмістом міді. На відміну від вмісту заліза та цинку, ми не спостерігали взаємозв'язку між вмістом міді та кількістю опадів.

Ми також вивчали елементи продуктивності та технологічні параметри Т. timopheevii. Маса 1000 зерен склала 34,29 г, що означає, що T. timopheevii має зерно середнього розміру. Натура становила 846 г/л, що є досить високим показником, оскільки зерно I класу має натуру ≥750 г/л. Склоподібність була високою – 100 %, що є цінною ознакою для більш якісного помелу зерна. Твердість зерна T. timopheevii становила 286 N. Ми можемо вважати, що 286 N, визначена на твердометрі YPD-300, відповідає приблизно HI 68. Це означає, що T. timopheevii, ймовірно, належить до твердих пшениць  відповідно до класифікації Haraszi та ін.

Висновки. Наші результати продемонстрували, що 1) T. timopheevii має зерно середнього розміру; 2) T. timopheevii характеризується високою антиоксидантною активністю, достатнім вмістом заліза та цинку, збалансованим вмістом міді, а також виключно високою склоподібностю та високою твердістю зерна; 3) T. timopheevii не можна віднести до високо каротиноїдних видів.