Биохимические особенности основных разновидностей культурного овса из коллекции ВИР

Актуальность. Направление использования овса, одной из важнейших зерновых культур, определяется качеством зерна. Цель исследований – изучить особенности химического состава Avena sativa L. var. inermis Koern., A. sativa var. aurea Koern. и A. sativa var. mutica Alef. из коллекции ВИР, выделить образцы – источники высокого содержания белка, крахмала, масла, с высоким и низким содержанием β-глюканов, оптимальным жирнокислотным составом для пищевого и кормового направлений использования, рассмотреть метаболомные профили исследуемых разновидностей овса.

Материал и методы. Материалом для изучения послужили три разновидности овса A. sativa различного географического происхождения, репродуцированные в 2021–2023 гг. в условиях Северо-Западного региона РФ. Биохимические показатели определяли по методикам, принятым в ВИР.

Результаты. Изучен химический состав (содержание белка, крахмала, масла, β-глюканов, антиоксидантов, фенольных веществ, жирных кислот, метаболитов) зерна трех разновидностей овса, определяющий его пищевую и кормовую ценность. Установлена изменчивость и взаимосвязь изученных признаков между собой.

Заключение. Образцы голозерного овса достоверно отличались высокими значениями всех изученных показателей по сравнению с пленчатыми. Найдены достоверные различия в химическом составе зерновок разновидностей овса посевного. Образцы овса посевного, различающиеся по наличию пленки и окраске цветковой чешуи (белой и желтой), достоверно отличаются по интенсивности основных физиолого-биохимических процессов. Выявлены потенциальные возможности использования отдельных генотипов A. sativa и выделены образцы пищевого и кормового назначения – источники ценных признаков для различных направлений селекции.

1. </i>365</i> по Цельсию. Точный прогноз и история. Погода в Пушкине: [сайт]. URL: https://pogoda.365c.ru/russia/pushkin [дата обращения: 20.05.2025].

2. Абугалиева А.И., Лоскутов И.Г., Савин Т.В., Чудинов В.А. Изучение голозерного овса из коллекции ВИР на качественные показатели в условиях Казахстана. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2021;182(1):9-21. DOI: 10.30901/2227-8834-2021-1-9-21

3. Ahmet B., Ümit G., Musa Ö.M., Ziya D., Nurhan U. Oil contents and fatty acid composition of oat (Avena sativa L.) seed and oils. Journal of Agroalimentary Processes and Technologies. 2019;25(4):182-186.

4. Баталова Г.А. Перспективы и результаты селекции голозерного овса. Зернобобовые и крупяные культуры. 2014;2(10):64-69.

5. Brindzova L., Čertik M., Rapta P., Zalibera M., Mikulajová A., Takacsova M. Antioxidant activity, β-glucan and lipid contents of oat varieties. Czech Journal of Food Sciences. 2008;26(3):163-173. DOI: 10.17221/2564-CJFS

6. Chmelová D., Ondrejovič M., Havrlentova M., Hozlar P. Antioxidant activity in naked and hulled oat (Avena sativa L.) varieties. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences. 2015;4(3):63-65. DOI: 10.15414/jmbfs.2015.4.special3.63-65

7. Emmons C.L., Peterson D.M. Antioxidant activity and phenolic content of oat as affected by cultivar and location. Crop Science. 2001;41(6):1676-1681. DOI: 10.2135/cropsci2001.1676

8. Halket J.M., Zaikin V.G. Derivatization in mass spectrometry – 1. Silylation. European Journal of Mass Spectrometry. 2003;9(1):1-21. DOI: 10.1255/ejms.527

9. Heneen W.K., Banas A., Leonova S., Carlsson A.S., Marttila S., Debski H. et al. The distribution of oil in the oat grain. Plant Signaling and Behavior. 2009;4(1):55-56. DOI: 10.4161/psb.4.1.7313

10. Хорева В.И., Шеленга Т.В., Блинова Е.В., Конарев А.В., Лоскутов И.Г. Каталог мировой коллекции ВИР. Выпуск 876. Овес: биохимическая характеристика образцов. Санкт-Петербург: ВИР; 2018.

11. Козлова Г.Я., Акимова О.В. Сравнительная оценка голозерных и пленчатых сортов овса по основным показателям качества зерна. Сельскохозяйственная биология. 2009;44(5):87-89.

12. Krasilnikov V.N., Batalova G.A., Popov V.S., Sergeeva S.S. Fatty acid composition of lipids in naked oat grain of domestic varieties. Russian Agricultural Sciences. 2018;44(5):406-408. DOI: 10.3103/S1068367418050117

13. Методические указания по изучению и сохранению мировой коллекции ячменя и овса / сост. И.Г. Лоскутов, О.Н. Ковалева, Е.В. Блинова; под ред. И.Г. Лоскутова. 4-е изд. Санкт-Петербург: ВИР; 2012.

14. Лоскутов И.Г., Полонский В.И. Селекция на содержание β-глюканов в зерне овса как перспективное направление для получения продуктов здорового питания, сырья и фуража. Сельскохозяйственная биология. 2017;52(4):646-657. DOI: 10.15389/agrobiology.2017.4.646rus

15. Manzoor M.S., Pasha I., Shehzad A., Zia M.A., Zhu M.J. Antioxidant profiling of indigenous oat cultivars with special reference to avenanthramides. International Food Research Journal. 2020;27(2):261-269.

16. Новиков Н. Н. Биохимия растений. Москва; 2012.

17. Papageorgiou M., Lakhdara N., Lazaridou A., Biliaderis C.G., Izydorczyk M.S. Water extractable (1→3,1→4)-β-D-glucans from barley and oats: An intervarietal study on their structural features and rheological behaviour. Journal of Cereal Science. 2005;42(2):213-224. DOI: 10.1016/j.jcs.2005.03.002

18. Peterson D.M., Wesenberg D.M., Burrup D.E., Erickson C.A. Relationships among agronomic traits and grain composition in oat genotypes grown in different environments. Crop Science. 2005;45(4):1249-1255. DOI: 10.2135/cropsci2004.0063

19. Плешков Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений. Москва: Агропромиздат; 1987.

20. Полонский В.И., Сурин Н.А., Герасимов С.А., Липшин А.Г., Сумина А.В., Зюте С. Изучение сортов овса (Avena sativa L.) различного географического происхождения по качеству зерна и продуктивности. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019;23(6):683-690. DOI: 10.18699/VJ19.541

21. Popov V.S., Khoreva V.I., Konarev A.V., Shelenga T.V., Blinova E.V., Malyshev L.L. et al. Evaluating germplasm of cultivated oat species from the VIR collection under the Russian northwest conditions. Plants (Basel). 2022;11(23):3280. DOI: 10.3390/plants11233280

22. Puzanskiy R., Tarakhovskaya E.R., Shavarda A., Shishova M. Metabolomic and physiological changes of Chlamydomonas reinhardtii (Chlorophyceae, Chlorophyta) during batch culture development. Journal of Applied Phycology. 2018;30(2):803-818. DOI: 10.1007/s10811-017-1326-9

23. Родионова Н.Ф., Солдатов В.Н., Мережко В.Е., Ярош Н.П., Кобылянский В.Д. Культурная флора. Т. 2, ч. 3. Овес / под ред. В.Д. Кобылянского, В.Н. Солдатова. Москва: Колос; 1994.

24. Самченко О.Н. Меркучева М.А. Пророщенное зерно – перспективное сырье для разработки новых видов изделий. Новый университет. Серия: технические науки. 2015;7-8(41-42):27-32.

25. Серякова Л.П. Метеорологические условия и растения. Учебное пособие по агрометеорологии. Ленинград; 1971.

26. Shtark O.Y., Puzanskiy R.K., Avdeeva G.S., Yurkov A.P., Smolikova G.N., Yemelyanov V.V. et al. Metabolic alterations in pea leaves during arbuscular mycorrhiza development. PeerJ. 2019;7:e7495. DOI: 10.7717/peerj.7495

27. Скрябин А. А., Фрольцова И. Н., Антипина А. А. Овес посевной – ценная злаковая культура. E-Scio. 2020;8(47):282-290.

28. Урубков С.А., Хованская С.С., Дрёмина Н.В., Смирнов С.О. Анализ химического состава и пищевой ценности зернового сырья для производства продуктов детского питания. Пищевая промышленность. 2018;(8):16-20.

29. Wang Y., Frei M. Stressed food – the impact of abiotic environmental stresses on crop quality. Agriculture, Ecosystems and Environment. 2011;141(3-4):271-286. DOI: 10.1016/j.agee.2011.03.017

30. Яшин А., Яшин Я., Федина П., Черноусова Н. Определение природных антиоксидантов в пищевых злаках и бобовых культурах. Аналитика. 2012;1(2):32-36.