Способ определения качества зерна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН И 9) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л 0 35тут физиологииСибирского отд е 088.8) Сандлер Ж.Я. олос", 1975,иды. - В кн.:качества. М.7-345. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Сибирский инстии биохимии растенийние АН СССР(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВАЗЕРНА, включающий экстракцию из неголипидов органическим растворителеми количественное разделение их наклассы с помощью хроматографии, о тл и ч а ю щ и й с я тем что, сцелью увеличения точности и ускорения анализа, в качестве органическограстворителя используют гексан,причем экстракцию ведут при соотношении гексана и массы зерна 10-30:1,а липиды разделяют на классы с помощью тонкослойной хроматографии всистеме растворителей гексан - диэтиловый эфир - уксусная кислота присоотношении 88-90:19-20:1.20Однако этот способ не даетобъективной оценки качеству урожаяв земледельческих районах с неустойчивым резко континентальным климатом, где посевы яровых культурна протяжении одного и того же сезона подвергаются действию как весенних, так и осенних заморозков.Именно заморозки в этих районах являются лимитирующим фактором в получении стабильных урожаев с высоким качеством зерна. А потому в этихрегионах необходим тщательный кон 30 троль за качеством зерна.Известен также способ определения качества зерна, включающий экстракцию из него липидов органическим растворителем и количественное разделение их на классы с помощью хроматографии 2.Однако известный способ не учитывает, во-первых, вариабельность урожаев по липидным компонентам зерна в заморозкоопасных районах, а во-вторых, применяемые для извлечения липидов различные раствори 45 тели не дают полного их извлечения а следовательно, и достоверной оценки качеству зерна. В способе применялись петролейный эфир, водный аммиачный 857-ный этиловый спирт при экстрагировании в течение 48 ч в аппарате Сокслета, водонасыщенный .н-бутанол и метанол в смеси с хлороФормом и водным ацетоном (тем самым создаются жесткие условия выделения липидов из зерна).Для фракционирования липидов используют колоночную хрбматограИзобретение относится к биохимическим способам диагностики качества зерновой продукции пшеницы, подвергнутой воздействиям заморозков, и может быть использовано в научно-исследовательских и учебных лабораториях биологического профиля, в контрольно-семенных и селекционных инспекциях при оценке качества урожая по содержанию в зерне липидных ком понентов, имеющих биологическую и продовольственную ценность, именно: глицериды (моно-ди-три), фосфатиды (фосфолипиды), провитамины группы Д (стеролы), провитамин А (каротиноиды),15 витамин Г (свободные жирные кислоты), эфиры стеролов, углеводороды и воска,Известен биологический способ оценки урожая зерновых культур 1. фию на кремневой кислоте с помощью длительной, ступенчатой элюации фракций (около 3 ч), Такой способ позволяет получить только 4-5 фракций липидов зерна, что далеко неполно характеризует липидный состав пшеницы вообще, а вариабельность в климатическом аспекте в особенности.Пель изобретения - увеличение точности и ускорение способа определения качества зерновой продукции.Поставленная цель достигается тем, что в качестве органического растворителя используют гексан, причем экстракцию ведут при соотношении гексана и массы зерна 10-30;1, а липиды разделяют на классы с помощью тонкослойной хроматографии в системе растворителей гексан - диэтиловый эфир - уксусная кислота при соотношении 88-90:19-20:1.На фиг. 1 представлена хроматограмма липидного состава зерна яровой пшеницы, не подвергнутой заморозку (контрольная); на Фиг, 2 - хроматограмма липидного состава зерна яровой пшеницы, подвергнутой действию весеннего заморозка; на фиг. 3 - хроматограмма липидного состава зерна яровой пшеницы, подвергнутой действию осеннего заморозка; на Фиг. 4 - денситограммы липидов зерна, разделенных методом хроматографии в тонком слое силикагеля в пшенице, неподвергнутой заморозку; на фиг.5 то же, в зерне пшеницы, подвергнутой заморозку в молочную спелость.На фиг. 2 обозначены 1 - фосфолипиды и моноглицериды; 2 - диглицериды; 3 - стеролы (провитамины группы Д), 4 - каротиноиды (провитамин А); 5 - свободные жирные кислоты (витамин Г); 6 - триглицериды;7 - эфиры стеролов и углеводороды,П р и м е р 1. Берут 1 г размолотого зерна, заливают 20 мл гексана, экстрагируют на качалке путем 4-кратной смены растворителя. Полученный экстракт упаривают в колбе, доведенной до постоянного веса. Колбу с липидами взвешивают, учитывают выход липидов из взятого образца, затем пересчитывают на зерно. После взвешивания выделенные липиды перерастворяют, берут аликвоту из полученного экстракта (0,1 мл) и наносят на готовые пластинки типа Си14947 10 15 Визуальнаяоценка разгонки Взятые соотношения Продолжи- тельность растворителей разгонки, мин го 100: 25: 2 90:20:.1 2530 Плохо 20 Удовлет- воритель но 88:19:1 10 Хорошо Разделение по известному спо- собу Таблица 1 180 ХорошоСоотношение Продолжи- тельность Выход липидов на1000 зерен,мг растворителя к массе экстракции, ч зерна 40461,2 10:1 20:1 558,5556, 9 45 30:1 Экстрагирование горячим этило 50 вым спиртомизвестнымспособом 48 260,0 3 11 луфол" с закрепленным слоем силикагеля.Разделение липидов на пластинках проводят с помощью тонкослойной хроматографии в системе растворителей гексан - диэтиловый эфир. - уксусная кислота в соотношении 88119:1. За 10-15 мин липиды разделяют на 7-8 классов соединений: глицериды (моно-ди-три), фосфатиды (Фосфолипиды), стеролы (провитамины группы Д), каротиноиды (провитамин А) свободные жирные кислоты (витамин Г), эфиры стеролов, углеводороды и воск.Для количественного анализа липидных компонентов пластинки опрыскивают 5 Е-ным раствором фосфорно-молибденовой кислоты в этиловом спирте, проявляют в сушильном шкафу при 60 С, после чего непосредственно с этих же пластинок (исключая элюацию пятен липидов и тем самым ускоряя способ) измеряют интенсив-ность окраски полученных зон с помощью денситометра.П р и м е р 2. Для выяснения оптимальных условий анализа его проводят при различных соотношениях гексана к массе зерна. Условия экстракции липидов из зерна пшеницы приведены в табл. 1. Из табл. 1 видно, что экстрагирование липидов предлагаемым способомускоряется в 12 раз по сравнению сусловиями экстракции известным способом, выход липидов из зерна в 2 раза выше. Экстракцию липидов можно вести при соотношениях гексана к массе зерна (10-30):1. Оптимальньм вариантом принято соотношение гексана к массе зерна 20:1,Аналогично установлены оптимальные условия разделения липидов зерна на классы в системе растворителей:гексан - диэтиловый эфир - уксусная кислота.Условия разделения липидов наклассы представлены в табл. 2Таблица 2 Из табл. 2 видно, что удовлетворительное разделение липидоввозможно при соотношениях компонентов в системе гексан - диэтиловый эфир - уксусная кислота(88-90):(19:20): 1, при этом .оптимальным вариантом является соотношениекомпонентов соответственно 88:19:1,что позволяет ускорить процесс разгонки в 18 раз по сравнению с известным способом,П р и м е р 3. Предлагаемый способ позволяет не только количественно и качественно разделить липиды на классы, но и оценить влияние неблагоприятных погодных условий на качество зерновой продукции.На протяжении 7 лет этим способом оценивали действие весенних и осенних заморозков на качество зерна яровой пшеницы .по содержанию липидных компонентов. В фазах кущения (весенние), в молочную спелость(осенние)пшеницу подвергают действию заморозков по типу естественных в специальных камерах фитотрона. Часть растений оставляют в качестве контрольных (без заморозка), Из полу ченного зерна извлекают липиды и разгоняют на пластинках с соблюдением процедур описанного способа. Проанализировано 5 б образцов яровой пшениФ цы, подвергавшейся действию весенних и осенних заморозков. Результаты, представленные на фиг. 1 и 2, свидетельствуют, что заморозки резко снижают содержание липидов в зерне по сравнению с контрольным урожаем. Особенно снижено в зерне накопление витаминов и провитаминов липидной природы: провитамина А (каротиноидов), провитаминов группы Д (стероролов), витамина Г (свободных жирных 20 кислот), а также содержание фосфатидов, глицеридов (моно-ди-три) и эфиров стеролов, углеводородов и воска,Предлагаемым способом установлена высокая отрицательная корреляционная связь (-0,98) между действием заморозков на пшеницу и содержанием в зерне названных биологически ценных веществ,Таким образом, извлечение липидов из зерна предлагаемым способом позволяет ускорить процесс экстракции в 12 раз (4 ч вместо 48 ч в известном способе), что составляет только на первой операции анализа 44 чел,ч. экономии рабочего времени для каждой партии зерна, а в месяц - 1100 чел.ч,Предлагаемый способ дает достоверную оценку зерновой продукции пшеницы по содержанию липидов, возможность оценить воздействие неблагоприятных погодных условий на урожай, в частности заморозков, а также позволяет выявлять путем ежегодных анализов образцов зерновой продукции самый выдающийся по липидному содержанию семенной материал, тем самым рекомендовать его к размножению применительно к климатическим особенностям региона.1114947 Составитель М. Малининаактор В, Иванова Техред А.Ач Коррект Макаренк ПодписноСР Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,аказ 6761/30 ВНИИПИ по 113035, Тираж 463осударственного комитета С лам изобретений ц открытий сква, Ж, Раушская наб.,