ГМО - зерновые под влиянием целлюлазы


           Практическое использование генетически модифицированных растительных организмов - это необратимой процесс и, возможно, через несколько десятков лет подтвердится их польза для человечества. Ныне же ученые предостерегают от достоверных рисков, пока накопится достаточно информации о следствиях генной инженерии. Вместе с тем коммерческое использование генетически модифицированных растительных организмов в сельском хозяйстве длится уже больше пятнадцати лет. За это время площади под растениями с ГМО увеличились почти в 50 раз. В основном это соя, кукуруза, рапс, хлопчатник, поскольку такие семена обеспечивают значительно высшие урожаи. Наряду этим до сих пор не найден способ улучшать питательную способность растений, обеспечивать стабильность урожаев, лучшее хранение и т.п. Кроме того, генные инженеры пока не нашли еще путей решения большинства проблем глобального значения: избежание пятнистости листков пшеницы, плесени, ломкости стебля, малодоступности целлюлозы и гемицеллюлозы, недоступности лигнина.
           Исследуя питательность и энергетическую ценность зерна кукурузы и семена сои мы проверяли усвоение этих кормов в организме животных. Причем не только при проведении балансовых опытов на животных, а также в лабораторных условиях. А именно, как влияют ферменты желудочно-кишечного тракта на основные питательные вещества . В частности, в исследуемых образцах семян генетически модифицированной сои, зерна генетически модифицированной кукурузы и их аналогов сравнивали состав углеводно-лигнинового комплекса до обработки и после обработки целлюлазою. Углеводно-лигниновый комплекс характеризуется суммой легкорастворимых углеводов и массовыми частями крахмала, сахара, гемицеллюлозы, целлюлозы, лигнина. Проверив состав углеводно-лигнинового комплекса семян сои отечественной селекции и генетически модифицированной мы выяснили, что это довольно разные по своим составам комплексы. В образцах отечественной селекции низшее содержимое легкорастворимых углеводов на 30%; крахмала - на 14; сахара - на 3; гемицеллюлозы - на 77; целлюлозы на 3,5; лигнина - на 33%.
           После обработки ферментным препаратом целлюлаза образцов семян сои мы выяснили, что их углеводно-лигниновый комплекс изменился. Изменения, которые происходят с его составом в семенах сои отечественной селекции, дают основания к выводу о повышении усвояемости углеводов в организме животных, ведь массовая часть гемицеллюлозы, целлюлазы и даже лигнина снижается. Вместе с тем повышается содержимое сахаров на 24,49 г/кг, то есть почти на 38%, а сумма легкорастворимых углеводов на 10,62 г/кг, то есть на 6%. Без сомнения, углеводно-лигниновый комплекс семян генетически-модифицированной сои также подвергается изменениям под влиянием фермента целлюлазы. Но эти изменения меньше выраженные. Массовая часть сахара повышается лишь на 11,57 г/кг, то есть на 17%. Что приблизительно почти вдвое меньше сравнительно с семенами сои отечественной селекции. Сумма легкорастворимых сахаров тоже увеличивается на 10,3 г/кг, что в процентном соотношении составляет 4,3%. Увеличение этих составляющих происходит по счет снижения гемицеллюлозы на 5% и целлюлозы на 21%. Содержимое лигнина при этом снижается на 0,32 г/кг, или так же на 1%. То есть состав углеводно-лигнинового комплекса семян генетически-модифицированной сои улучшается значительно меньше.
           Углеводно-лигниновый комплекс зерна кукурузы характеризуется достаточно высоким содержимым легкорастворимых углеводов, а именно сахара, крахмала, и гемицеллюлозы. Содержимым этих питательных веществ определяется энергетическая ценность кормового сырья. При сравнении понятно, что содержимое легкорастворимых углеводов в зерне генетически модифицированной кукурузы выше на 38%. Это обеспечивается высшим содержимым крахмала почти на 54% и гемицеллюлозы - на 3%. Массовая же часть сахара ниже на 20%. Различие между содержимым целлюлазы и лигнина находилась почти в границах погрешности. Фермент целлюлаза меняет структуру комплекса зерна кукурузы отечественной селекции повышая содержимое суммы легкорастворимых углеводов за счет повышения содержимого крахмала на 11% и сахара – почти в 2 раза. Массовая часть гемицеллюлозы при этом снижается на 6%, целлюлозы – на 5% и даже лигнина на 19%. Углеводно-лигниновый комплекс зерна генетически модифицированной кукурузы тоже меняется, но, как выяснилось, совсем по другому. Сумма легкорастворимых углеводов так же повышается, но лишь на 12,9%. Интересно то, что массовая часть крахмала возрастает так же на 11%, тогда как массовая часть сахара лишь на 60%, а не в два раза, как в зерне кукурузы отечественной селекции. Снижается массовая часть гемицеллюлозы, Но не на 6, а на 10%, целлюлозы так же на 5%, лигнина не на 19, а лишь на 6%.
           Вывод.
Состав углеводно-лигнинового комплекса семян генетически-модифицированной сои под действием целлюлазы сменяется повышением суммы легкорастворимых углеводов, а именно сахара, крахмала, гемицеллюлозы значительно меньше, чем в ее аналогов. Действие фермента целлюлазы служит причиной изменений структуры углеводно-лигнинового комплекса зерна кукурузы и они более выраженные у аналогов сравнительно с генетически модифицированными растениями.


Авторы:
Т.Горбачук, научный сотрудник
В. Новаковская , аспирант
Институт кормов и сельского
хозяйства Подолья НААНУ