Голозерный ячмень

Отдел селекции и семеноводства ячменя НЦЗ им. П.П. Лукьяненко, отвечая на интерес производственников к голозерному ячменю, начал вести селекционную работу в этом направлении. Чем же ценен голозерный ячмень и почему спрос на него ежегодно увеличивается?

У голозерного ячменя зерно не покрыто пленкой и, подобно зерну пшеницы, легко отделяется при обмолоте от жесткой оболочки, плотно окутывающей зерно пленчатого ячменя (Рис. 1). Отделение пленки при изготовлении продуктов из зерна пленчатого ячменя (например ячменной перловой крупы) приводит к существенным потерям полезных для организма веществ, содержащихся в оболочке зерна, зародыше, алейроновом и субалейроновом слоях, которые при технологической обработке теряются вместе с поверхностной пленкой.

Рис 1. Зерно пленчатого (слева) и голозерного (справа) ячменя.

При сравнении химического состава зерен ячменя пленчатого и голозерного по основным пищевым составляющим, нельзя не заметить тенденцию к преимуществу голозерного ячменя почти по всем составляющим, за исключением клетчатки. Но значительную часть этой клетчатки у пленчатого ячменя занимает зерновая пленка, образованная из целлюлозы, лигнина и кремния, пищевой ценности не имеющая.

Содержание протеина в зерне голозерного ячменя выше, чем у пленчатого, содержание лизина в зерне голозерного ячменя в 1,5 раза выше, чем у пленчатого ячменя. По содержанию аргинина и гистидина превышение показателей в голозерном ячмене больше на 28 %, чем в пленчатом ячмене. По содержанию лейцина и изолейцина голозерный ячмень превосходит пленчатый на 42,8 %. Сумма аминокислот в голозерном ячмене выше на 52,4 %, чем в пленчатом ячмене и составила соответственно 16,4 и 10,7 %.

Внимание диетологов (исследовавших ингредиенты повседневного питания, которые обеспечивают устойчивость человеческого организма к основным болезням цивилизации – рак внутренних органов, сердечно-сосудистые заболевания и сахарный диабет) привлек углеводный комплекс зерна ячменя, составляющий основную долю массы его зерна. Это высокомолекулярные углеводы, такие как крахмал и клетчатка, в отличие от простых сахаров – глюкозы, фруктозы, сахарозы. Основную часть некрахмалистых полисахаридов зерна ячменя составляют (1,3) (1,4)- β-D-глюканы (β-глюканы) и арабиноксиланы, которые называют общей диетической клетчаткой, или TDF (total dietary fiber). Некрах­ма­листые полисахариды не перевариваются пищеварительной системой человеческого организма и не являются источником энергии, но имеют диетическую ценность по другим причинам. Под действием кишечной микрофлоры NSPs частично деградируют, образуя ряд диетически важных продуктов, таких как краткоцепочные жирные кислоты: уксусная, пропионовая, бутиловая.

Среди всех составляющих некрахмалистых полисахаридов ячменного зерна, по определению диетологов, β-глюканы являются наиболее важным компонентом клетчатки TDF ввиду их ценности для здоровья человека. В отличие от целлюлозы, β-глюканы частично растворимы в воде, они образуют растворы с высокой вязкостью и принимают участие в важных процессах углеводного и жирового обмена. Нужно особо подчеркнуть, что среди всех зерновых культур лишь в двух из них, а именно в зерне овса и ячменя, найдено высокое содержание β-глюканов. Содержание β-глюканов в зерне ячменя составляет от 2 до 11%, в среднем 4-7%, в то время как содержание β-глюканов в зерне пшеницы не превышает 0,2%. Зерно ячменя отличается высоким содержанием витаминов группы В, а содержание никотиновой кислоты в нем является самым высоким среди известных злаков.

Стратегической для здоровья человека группой биологически ценных нутриентов, связанных с жирами ячменя, являются жирорастворимые токоферолы и токотриенолы. Их именуют общим названием – токолы, они являются предшественниками стратегически важного для организма человека витамина Е с его мощной антиоксидантной функцией. Антиоксиданты, как известно, эффективно нейтрализуют вредные для здоровья человека свободные радикалы, приводящие к расстройству важных метаболических процессов в организме человека, к разрушению мембран клеток и возникновению таких тяжелых недугов как сердечно-сосудистые патологии и рак. Ячмень – абсолютный чемпион среди злаков по содержанию и составу изомеров токолов. Токолы связаны с содержанием липидов в алейроновом слое, эндосперме и тканях зародыша, а их концентрация положительно коррелирует с содержанием масла. Содержание -токоферолов и -токотриенолов в масле зерна ячменя соответственно в 24 и 17 раз (!) выше, чем в масле кукурузы.

Перечень полезных для здоровья компонентов зерна ячменя был бы неполным, если не упомянуть о ряде важных фитонутриентов, имеющих протекторную активность против определенных типов рака, сердечнососудистых заболеваний, дегенеративных болезней, таких как артриты, благодаря антиоксидантной активности этих веществ. Наиболее исследованными в этом плане являются такие компоненты зерна ячменя как стеролы, токотриенолы, флавоноиды и фитофенолы. Значительная часть антиоксидантной активности в зерне ячменя приходится на нерастворимые фенолы, такие как феруловая кислота, этерифицированная с полисахаридами (арабиноксиланамы) клеточных стенок и лигнином. Как и многие другие ценные для здоровья человека вещества, фитостеролы сосредоточены в оболочке зерна ячменя. Общее содержание фитостеролов в зерне ячменя составляет от 820 до 2349 мг/кг.

Приведенные выше аргументы указывают на необходимость использования зерна голозерного ячменя в питании человека и животных.

В настоящее время селекцией голозерного ячменя занимаются многие селекцентры. Однако, в основном это яровые сорта голозерного ячменя.

Нами впервые на государственное испытание передан сорт озимого голозерного ячменя Хорс.

Рис. 2. Зерно и колос озимого голозерного ячменя Хорс

Сорт Хорс получен от скрещивания пленчатого сорта Arturio с голозерным образцом VA01H-125. Поскольку оба сорта относится к группе скороспелых и ультраскороспелых сортов, то и новый сорт стабильно выколашивается в третьей декаде апреля, а иногда даже во второй, а созревает в конце мая или в первых числах июня. Раннее освобождение поля позволяет гарантированно возделывать после него повторные культуры: кукурузу, подсолнечник, сою, гречиху ранних сортов и гибридов. Отсутствие пленки и ультраскороспелость ограничивают потенциал сорта. Тем не менее, полученные данные указывают на возможность на этом сорте получить урожайность более 80 ц/га, о чем говорят данные Северо-Кубанской Сельскохозяйственной опытной станции за 2019 год (табл. 1).

Таблица 1. – Урожайность сорта голозерного озимого ячменя Хорс, ц/га.

По осыпаемости зерна голозерные формы уступают пленчатым формам, в связи с этим срок уборка голозерных сортов оказывает большое влияние на урожайность. В таблице 2 приведены данные 2019 года по срокам уборки в сравнении со скороспелым сортом Спринтер. Первый срок 6 июня это время полного созревания сорта Спринтер. Сорт Хорс к этому времени уже начал осыпаться, т.к. созрел 1 июня. Уборка через 11 дней после созревания сорта Спринтер привела к значительному снижению урожайности обеих сортов: у Спринтера на 15,4 ц/га, у Хорса на 16,1 ц/га.

Таблица 2. – Влияние срока уборки на урожайность сорта голозерного озимого ячменя Хорс, НЦЗ им. П.П. Лукьяненко, 2019 г., ц/га

Сорт Хорс имеет нейтральную реакция на фотопериод, растет и развивается при наличии эффективных температур непрерывно. Отсутствие периода «покоя» сказывается на его морозостойкости и устойчивости к весенним заморозкам. Короткий период вегетации и небольшая высота родительских форм гарантируют небольшую высоту соломины (на 16 и 13 см меньше, чем у Спринтера и Стратега) и высокую устойчивость к полеганию. Сорт Хорс имеет хорошую полевую устойчивость к болезням, предпочитает почвы с нейтральной и щелочной реакцией. По массе 1000 зерен уступает пленчатым сортам, но превосходит их по натуре зерна. Содержание белка в зерне на 1,0% выше, чем у скороспелого сорта Спринтер и на 1,5% выше официального стандартного сорта Стратег (табл. 3).

Таблица 3. – Характеристика сорта голозерного озимого ячменя Хорс по основным хозяйственно- ценным признакам.

Зав. отделом селекции и семеноводства ячменя, к.с.-х.н., Нестеренко В.В.,

гл. н. сотрудник, д. с.-х.н., Кузнецова Т.Е.,