Значение некорневых подкормок всё более возрастает. На самом деле -это давно уже не только способ воздействия на растения с целью улучшения условий его роста. Главная цель-получение зкологически чистого урожая с заданными свойствами.
Нарушения питания в большинстве стран мира в настоящее
время связаны не с дефицитом основных компонентов пищи – макронутри-
ентов (белков, углеводов, липидов): на первый план вышла проблема так
называемой malnutrition – качественной неполноценности питания – недо-
статка микронутриентов – витаминов, микроэлементов, фитохимических
соединений (биологически активных веществ растительного происхожде-
ния), играющих важнейшую роль в жизнедеятельности организма. Дан-
ная проблема в полной мере касается и России. По данным НИИ питания
РАМН, у 60–80% населения выявляется круглогодичный дефицит витамина
С, у 50–60% – витаминов Е и группы В, у 30% – витамина А, у 70% – фо-
лиевой кислоты. Полигиповитаминоз сочетается с дефицитом селена, йода,
железа, кальция, цинка, фтора и других макро- и микроэлементов. В целом,
нарушения питания отмечаются практически у 100% россиян, определяя на
75% риск преждевременной смерти (в развитых зарубежных странах этот
показатель не превышает 36%).
В качестве одной из основных причин дефицита микронутриентов в
пище рассматривается прогрессирующее снижение их уровня в продуктах
сельского хозяйства, предназначенных как для потребления человеком в на-
туральном виде либо после переработки, так и для использования в качестве
кормов в животноводстве. Так, уровень кальция, железа и магния в ряде рас-
тительных культур снизился к настоящему времени, по сравнению с 1914 г.,
более чем в 10 раз. Только за последние 30 лет содержание железа, маг-
ния, фосфора, витамина С уменьшилось в таких популярных фруктах, как
яблоки, на 40–60%. В свою очередь, дефицит микронутриентов в кормовых
культурах не только приводит к развитию целого ряда тяжелых заболеваний
сельскохозяйственных животных, снижению интенсивности роста, репро-
дуктивной активности, но и является причиной уменьшения их количества
в конечных продуктах животноводства, предназначенных для потребления
человеком. Так, за те же 30 лет содержание железа, витаминов группы В в
говядине и птичьем мясе упало на 30–70%, а витамин А уже практически не
определяется [1].
Для высших растений незаменимыми являются 17 элементов, из
которых 14 – минералы, которые растение в основном получает из почвы:
Ca2+, NO3
–, Fe3+, Fe2+, Mo6+, SO4
2–, Cu2+, PO4
3–, Ni2+, NH4
+, Mg2+, Mn2+, Zn2+,
Cl–, K+, B3+ [4]. Микроэлементы могут присутствовать в растениях в иони-
зированной форме либо в виде органоминеральных комплексов, в первую
очередь с белками, являясь компонентами ферментов (металлоферментов),
витаминов, гормонов, дыхательных пигментов. Эффекты таких соединений
проявляются в комплексном регуляторном воздействии на метаболизм рас-
тения, в том числе и на процесс биосинтеза ими так называемых вторичных
растительных ингредиентов (метаболитов) – фитохимических соединений
То есть дефицит этих микроэлементов не позволит получить полноценный урожай. Причём ни навоз , ни зола в качестве удобрений здесь не помогут, поскольку они сами получены из растительного сырья с тем же дефицитом.
Известно, что потребление растением микроэлементов составляет не бо-
лее 1% от содержания их в почвах. Для повышения уровня минералов в рас-
тении используется, например, такая методика, как опрыскивание листьев.
Так, в Финляндии подобный подход обогащения пшеницы селеном позво-
лил за 14 лет увеличить уровень потребления этого минерала населением с
25 до 124 мкг/день, а обогащение селеном кормовой пшеницы – повысить
его содержание в мясе скота. Подобные технологии разработаны также и
для обогащения кормов молибденом, никелем, цинком, йодом [13]. В рамках
подобного подхода следует рассматривать и различные гидропонные тех-
нологии проращивания семян. Так, показано, что обогащение питательной
среды селеном в форме SеO4
2– стимулирует в проростках брокколи и лука
синтез метилселеноцистеина (MeSeCys) – небелковой аминокислоты, обла-
дающей у человека выраженным хемопротективным действием (то есть защита от канцерогенов)[14
Разработка и внедрение агротехнологий, направленных на изменение
метаболизма растений с целью регуляции уровня включения содержащих-
ся в почве макро- и микроэлементов и трансформации их в биодоступные
для организма человека и животных органоминеральные комплексы и фи-
тохимические соединения. Это направление, получившее название био-
обогащение (biofortification), активно реализуется Международным инсти-
тутом изучения проблем питания (Вашингтон) в рамках международной
программы «Harvest Plus» [19].
Биообогащение рассматривается в настоящее время как наиболее
перспективное, передовое и экономически оправданное направление по-
вышения качественных показателей сельскохозяйственной продукции в
первую очередь за счет ликвидации дефицита таких нутриентов, как ка-
ротиноиды, железо, йод и цинк в рационе питания более половины насе-
ления земного шара, проживающего преимущественно в развивающихся
странах [20].
В целом, в научном мире укрепилось мнение, что такой метод обеспе-
чения человека витаминами является, безусловно, перспективным [24].
Перспективам биообогащения продуктов питания цинком, железом, каро-
тиноидами, токоферолом, полиненасыщенными жирными кислотами, пан-
тотеновой кислотой (витамином В9), аскорбиновой кислотой, глутатионом,
фолиевой кислотой, витамином В2 посвящен специальный выпуск журна-
ла «Physiol Plant» в 2006 г., а вводная статья носит весьма оптимистичное
название «Новая эра в исследовании метаболизма растений открывает бле-
стящие перспективы для биообогащения и питания человека» [25]. Биообо-
гащение рассматривается также как метод повышения резистентности рас-
тений к различным видам абиотического стресса: повышенной температуре,
УФ-облучению, возрастающему уровню активных форм кислорода и азота,
различным контаминантам [26].
Всё это назвали -нутриономика.
Нутриомика растений активно развивается во многих странах, в том
числе в Китае, где с ее помощью в настоящее время свершается «Вторая
зеленая революция», которая базируется на применении растений, адапти-
рованных к почвам с низким плодородием.
Но подобные научные разработки требуют серьёзного финансирования, тем более в условиях конкуренции. Поэтому о них нам мало что известно. Зато имеем огромное количество сайтов воспевающих ,так называемое, органическое земледелие-эту смесь рекламных трюков, ложных гипотез и абсолютной безграмотности.
Таким образом, в настоящее время разработаны и успешно применяются
технологии повышения пищевой ценности продуктов питания. Наибольший
интерес представляют те из них, которые основаны на регуляции метабо-
лизма клеток растений посредством направленного изменения потребления
ими нутриентов – микроэлементов. Использование таких технологий позво-
ляет обогатить растения, предназначенные как для потребления человеком,
так и для использования в качестве кормов сельскохозяйственными живот-
ными, органоминеральными комплексами, витаминами, фитохимическими
соединениями, обладающими широким спектром биологических эффектов,
способствующими снижению уровня алиментарно-зависимых заболеваний
и смертности от данных патологий.
С.Н. Удинцев1, Т.П. Жилякова2
1 Сибирский государственный медицинский университет (г. Томск, Россия)
2 Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
и торфа Россельхозакадемии (г. Томск, Россия)
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ПИЩЕВОЙ
ЦЕННОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ 2012г.