Скачать статью в pdf.

УДК 633.1:577.112.3

DOI: 10.15507/26584123.033.202304.508-523

 

Исследование изменения аминокислотного состава зерновых колосовых культур в процессе созревания

 

Лачуга Юрий Федорович
доктор технических наук, профессор, академик Российской академии наук (119991, Российская Федерация, г. Москва, Ленинский проспект, д. 14), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5474-859X, Researcher ID: IQV-1037-2023, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Месхи Бесарион Чохоевич
доктор технических наук, профессор, ректор Донского государственного технического университета (344003, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9347-3410, Researcher ID: AAM-2853-2021, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Пахомов Виктор Иванович
доктор технических наук, член-корреспондент Российской академии наук, директор Аграрного научного центра «Донской» (347740, Российская Федерация, г. Зерноград, ул. Научный городок, д. 3), заведующий кафедрой «Технологии и оборудование переработки продукции АПК» Донского государственного технического университета (344003, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8715-0655, Researcher ID: Y-7085-2019, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Рудой Дмитрий Владимирович
кандидат технических наук, доцент, декан факультета «Агропромышленный», ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Центр Агробиотехнологии» Донского государственного технического университета (344003, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1), старший научный сотрудник отдела механизации растениеводства Аграрного научного центра «Донской» (347740, Российская Федерация, г. Зерноград, ул. Научный городок, д. 3), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1916-8570, Researcher ID: AAU-5381-2020, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Камбулов Сергей Иванович
доктор технических наук, доцент, главный научный сотрудник отдела механизации растениеводства Аграрного научного центра «Донской» (347740, Российская Федерация, г. Зерноград, ул. Научный городок, д. 3), профессор кафедры «Технологии и оборудование переработки продукции АПК» Донского государственного технического университета (344003, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8712-1478, Researcher ID: А-6156-2019, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Мальцева Татьяна Александровна
кандидат технических наук, научный сотрудник Центра развития территориального кластера «Долина Дона», доцент кафедры «Технологии и оборудование переработки продукции АПК» Донского государственного технического университета (344003, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3973-6846, Researcher ID: ABB-4622-2020, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. Аминокислотный состав комбикорма имеет огромное значение в кормлении всех видов животных. Недостаток той или иной аминокислоты ограничивает усвоение других аминокислот, в результате чего происходит чрезмерный расход комбикорма, ухудшается обмен веществ в организме животных, возрастает их восприимчивость к болезням. Использование зернового вороха пшеницы ранних фаз спелости как кормового сырья – перспективное направление развития кормовой базы, которое позволит получить сбалансированный по аминокислотному составу комбикорм с меньшим содержанием дорогостоящей рыбной муки – основного источника белка в комбикормах.
Цель статьи. Определить оптимальную стадию зерновых колосовых культур, при которой наблюдается высокое содержание белка и протеиногенных аминокислот. Предложенная технология и техническое средство ранней уборки зерновых колосовых культур позволит сократить агротехнологические сроки уборки, снизив потери от самоосыпания, и получить зерно повышенной питательной ценности.
Материалы и методы. Для исследования аминокислотного состава были взяты 4 образца зернового вороха: озимой пшеницы сорта «адмирал» и «лучезар», многолетней озимой пшеницы (трититригия) сорта «памяти Любимовой» и пырея сизого сорта «сова». Уборка пшеницы указанных сортов осуществлялась очесывающе-обмолачиваемым агрегатом в пяти фенологических стадиях (фазы роста представлены по шкале BBCH): 77 – поздняя молочная спелость, 83 – ранняя фаза восковой спелости, 87 – твердая восковая спелость, 89 – полное созревание, 92 – перезрелость.
Результаты исследования. Результаты изучения аминокислотного состава четырех образцов зернового вороха пшеницы показали высокое содержание практически всех исследуемых аминокислот в фазе твердой восковой спелости, за исключением показателей аспарагиновой кислоты и аспарагина, глутаминовой кислоты и глутамина, а также триптофана.
Обсуждение и заключение. Зерновой ворох пшеницы восковой спелости является перспективным зерновым сырьем для производства комбикормов. Он позволит уменьшить количество дорогих компонентов, например, рыбной муки.

Ключевые слова: аминокислотный состав, пшеница, комбикорм, восковая спелость, многолетняя пшеница, сизый пырей «сова», трититригия

Благодарности: авторы выражают признательность анонимным рецензентам.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Исследование изменения аминокислотного состава зерновых колосовых культур в процессе созревания / Ю. Ф. Лачуга [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2023. Т. 33, № 4. С. 508–523. https://doi.org/10.15507/2658-4123.033.202304.508-523

Заявленный вклад соавторов:
Ю. Ф. Лачуга – формулирование основной концепции исследования и анализ результатов.
Б. Ч. Месхи – составление плана статьи и ее написание.
В. И. Пахомов – общее руководство, постановка задач исследования.
Д. В. Рудой – экспериментальные исследования.
С. И. Камбулов – экспериментальные исследования.
Т. А. Мальцева – подготовка текста, анализ литературных данных.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 01.06.2023;
поступила после рецензирования 15.09.2023;
принята к публикации 22.09.2023

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Колмаков В. И., Колмакова А. А. Аминокислоты в перспективных кормах для аквакультуры рыб: обзор экспериментальных данных // Журнал СФУ. Биология. 2020. Т. 13, № 4. С. 424–442. https://doi.org/10.17516/1997-1389-0332

2. Динамика накопления сухого вещества и изменение химического состава зерна при созревании / Д. В. Сандрыкин [и др.]  // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 12. С. 32‒33. EDN: OKKJAV

3. Особенности технологии производства корма из зернового вороха при ранней и сверхранней уборке / В. И. Пахомов [и др.]  // Техника и оборудование для села. 2021. № 1. С. 16–19. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2021-1-16-19

4. Динамика физических и биохимических свойств в процессе созревания зерна озимой тритикале в условиях ЦРНЗ (×TRITICOSECALE WITTM.) / Ю. Н. Котенко [и др.]  // Известия ТСХА. 2020. № 3. С. 42‒55. https://doi.org/10.26897/0021-342X-2020-3-42-55

5. Беренштейн И. Б., Шабанов Н. П. Ресурсосберегающие технологии уборки зерновых (колосовых) культур // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2017. № 10 (173). С. 62‒73. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/resursosberegayuschie-tehnologii-uborki-zernovyh-kolosovyh-kultur/viewer (дата обращения: 20.06.2023).

6. Green Grain of Spelt (Triticum aestivum ssp. spelta) Harvested at the Stage of Milk-Dough as a Rich Source of Valuable Nutrients / P. Kraska [et al.] // Emirates Journal of Food and Agriculture. 2019. Vol. 31, Issue 4. Pp. 263‒270. https://doi.org/10.9755/ejfa.2019.v31.i4.1931

7. Distinguishing Ripe Spelt from Processed Green Spelt (Grünkern) Grains: Methodological Aspects and the Case of Early La Tène Hochdorf (Vaihingen a.d. Enz, Germany) / M. Berihuete Azorín [et al.] // Journal of Archaeological Science. 2020. Vol. 118. Article no. 105143. https://doi.org/10.1016/j.jas.2020.105143

8. Analysis of the Micronization Process Effect on the Amino Acid Composition in Compound Feed / D. Rudoy [et al.] // E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 210. Article no. 06012. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202021006012

9. Changes in the Functional Constituents and Phytic Acid Contents of Firiks Produced from Wheats at Different Maturation Stages / B. Özkaya [et al.] // Food Chemistry. 2018. Vol. 246. Pp. 150‒155. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.11.022

10. Wollmer A. C., Pitann B., Mühling K. H. Grain Storage Protein Concentration and Composition of Winter Wheat (Triticum Aestivum L.) as Affected by Waterlogging Events During Stem Elongation or Ear Emergence // Journal of Cereal Science. 2018. Vol. 83. Pp. 9‒15. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2018.07.007

11. The Phenological Growth Stages of Different Amaranth Species Grown in Restricted Spaces Based in BBCH Code / M. Martínez-Núñez [et al.] // South African Journal of Botany. 2019. Vol. 124. Pp. 436‒443. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2019.05.035

12. Brandán J. P., Curti R. N., Acreche M. M. Phenological Growth Stages in Chia (Salvia Hispanica L.) According to the BBCH Scale // Scientia Horticulturae 2019. Vol. 255. Pp. 292‒297. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2019.05.043

13. Phenological Growth Stages of Mango (Mangifera Indica L.) According to the BBCH scale / P. M. Hernández Delgado [et al.] // Scientia Horticulturae. 2011. Vol. 130, Issue 3. Pp. 536‒540. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2011.07.027

14. Dynamic Quantitative Trait Loci (QTL) for Plant Height Predict Biomass Yield in Hybrid Rye (Secale Cereale L.) / T. Miedaner [et al.] // Biomass and Bioenergy. 2018. Vol. 115. Pp. 10‒18. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2018.04.001

15. Finite Element and Applied Models of the Stem with Spike Deformation / B. Meskhi [et al.] // Agriculture. 2021. Vol. 11, Issue 11. Article no. 1147. https://doi.org/10.3390/agriculture11111147

16. Review and Analysis of Perennial Cereal Crops at Different Maturity Stages / D. Rudoy [et al.] // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 937. Article no. 022111. https://doi.org/10.1088/1755-1315/937/2/022111

17. Коновалова Н. Ю., Коновалова С. С. Влияние сроков уборки зерновых культур на продуктивность и качество полученного зернофуража в условиях Европейского Севера России // Молочнохозяйственный вестник. 2018. № 1 (29). С. 46‒56. https://doi.org/10.24411/2225-4269-2018-00005

18. Изменение химического состава и питательности кукурузы в заключительные периоды развития / Е. Ю. Герасимов [и др.] // Вестник НГИЭИ. 2013. № 4 (23). С. 32‒39. URL: http://vestnik.ngiei.ru/wp-content/uploads/2014/12/Герасимов-Е.-Ю.-Дёмина-М.-А.-Завиваев-С.-Н.-Кучин-Н.-Н..pdf (дата обращения: 20.06.2023).

19. Анализ способов консервации зерна пшеницы на ранних стадиях спелости / Д. В. Рудой [и др.] // Сборник научных трудов IХ Междунар. науч.-практич. конф. «Инновационные технологии в науке и образовании». 2021. С. 131‒137. https://doi.org/10.23947/itno.2021.131-137

20. Сроки и техническая оснащенность уборочного процесса в технологии производства плющеного кормового зерна / М. М. Константинов [и др.] // Известия ОГАУ. 2012. № 6 (38). С. 68‒70. URL: https://clck.ru/376uww (дата обращения: 20.06.2023).

21. Налив зерна яровой мягкой пшеницы у сортов различной скороспелости / Ю. А. Гладков [и др.] // Вестник АГАУ. 2006. № 4. С. 14‒19. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/naliv-zerna-yarovoy-myagkoy-pshenitsy-u-sortov-razlichnoy-skorospelosti (дата обращения: 20.06.2023).

22. Ferrise R., Bindi M., Martre P. Grain Filling Duration and Glutenin Polymerization under Variable Nitrogen Supply and Environmental Conditions for Durum Wheat // Field Crops Research. 2015. Vol. 171. Pp. 23‒31. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2014.10.016

23. Occurrence of Rice Preharvest Sprouting Varies Greatly Depending on Past Weather Conditions During Grain Filling / H. Lee [et al.] // Field Crops Research. 2021. Vol. 264. Article no. 108087. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2021.108087

24. Polymerisation of Gluten Proteins in Developing Wheat Grain as Affected by Desiccation / S. Koga [et al.] // Journal of Cereal Science. 2017. Vol. 73. Pp. 122‒129. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2016.12.003

25. Применение метода очеса в технологии уборки многолетних зерновых колосовых культур ранних фаз спелости / Д. В. Рудой [и др.] // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ). 2022. № 6 (180). С. 80‒91. http://dx.doi.org/10.21515/1990-4665-180-013

26. Агрегат для уборки урожая : патент 206314 Российская Федерация / Лачуга Ю. Ф. [и др.]. № 2021116396 ; заявл. 07.06.2021 ; опубл. 06.09.2021. 7 с.

27. Scientific Aspects of the Study of the Protein Carbohydrate Raw Materials Biomodification Process in the Production of Functional Food Products / L. Enalyeva [et al.] // E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 210. Article no. 03004. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202021003004

28. Complex Bioactive Supplements for Aquaculture-Evolutionary Development of Probiotic Concepts / N. A. Ushakova [et al.] // Probiotics and Antimicrobial Proteins. 2021. Vol. 13, Issue 4. Pp. 1696–1708. https://doi.org/10.1007/s12602-021-09835-y

 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.