БИОХИМИЯ ЗЕРНА

Пестициды (ядохимикаты) — химические вещества, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, сор-, няками, вредителями зерна и зернопродуктов и других сельскохозяйственных продуктов, а также с переносчиками опасных заболеваний человека и животных. При производстве зерна наиболее часто приходится иметь дело с гербицидами — химическими средствами для уничтожения сорняков, дефолиантами — веществами, вызывающими опадение листьев растений перед механизированной уборкой, десикантами — веществами, подсушивающими растения на корню, различными химическими веществами, применяемыми для уничтожения полевых вредителей.

На элеваторах, мукомольных, крупяных и комбикормовых заводах широко распространена фумигация (газация) — обеззараживание от вредителей (дезинсекция) окуриванием парами или газами отравляющих веществ. Наряду со своим прямым назначением (борьба с вредителями и болезнями растений, сорняками и вредителями хлебных запасов) пестициды, оставшиеся в зерне, задерживают развитие микроорганизмов и снижают потери зерна при хранении.

Применение пестицидов, дающее огромный производственный эффект, иногда отрицательно влияет на состав и свойства зерна и других сельскохозяйственных продуктов. Однако в литературе часто встречаются указания на то, что применение пестицидов не сказывается отрицательно на качестве и химическом составе зерна.

Одни исследователи установили, что к моменту сбора урожая практически полностью разлагаются в посевах зерновых культур наиболее часто применяемые при их возделывании гербициды — хлорпроизводные феноксикислот.

Другие исследователи наблюдали, что по агрономическим и технологическим свойствам обработанное гербицидами зерно несколько превосходит необработанное. Так, применение гербицидов на ячмене при различных уровнях питания практически не влияет на аминокислотный состав и электрофоретические спектры фракций белков зерна.

В опубликованных материалах имеются данные о снижении в результате применения гербицидов в зерне пшеницы и ржи ряда витаминов (тиамина, рибофлавина). Есть сведения, что коэффициент эффективности белка (КЭБ), соответствующий отношению прироста массы тела на 1 г белка, потребленного с кормами (в опытах на крысах) в одних случаях уменьшался, в других — возрастал.

Препараты тетраметилтиурамдисульфида (ТМТД) при обработке семян, хлорофоса и метафоса — при обработке в период вегетации в услбвийх Казахской ССР ие влияли отрицательно на качество зерна пшеницы и семян гороха. В зависимости от химической природы препарата, его концентрации, количества обработок, сортовых, особенностей наблюдалось благоприятное влияние обработки семян и посевов на качество зерна.

При интенсивном ведении сельского хозяйства полегание хлебов — одно из серьезнейших препятствий к получению высоких урожаев. Полегание хлебов снижает эффективность минеральных удобрений, увеличивает потери зерна при уборке урожаев. Для борьбы с полеганием стремятся вывести устойчивые сорта, а в последние годы применяют регуляторы роста растений — ретарданты. Чаще других ретардантов используют хлор- холинхлорид (препарат ТУР) и его аналоги. Под воздействием этого препарата укорачивается стебель и утолщаются стенки Соломины, растения становятся устойчивыми к полеганию. Результаты исследований влияния препарата ТУР на качество зерна и его технологическое достоинство противоречивы.

Одни исследователи пришли к выводу о положительном влиянии препарата ТУР на содержание белка, клейковины и на хлебопекарные достоинства пшеничной муки. Препарат ТУР вызывает небольшое увеличение содержания азота и уменьшение фосфора в зерне пшеницы. Содержание белков при этом не изменяется, но появляется тенденция к увеличению неклейковинных при одновременном снижении клейковинных фракций белка. Количество клейковины уменьшается (на 5% к контролю). Фракционный состав фосфорсодержащих соединений также изменяется: фосфор липидный, нуклеиновый и протеиновый возрастает на 6%, фосфор минеральный, нуклеотидный и саха- рофосфатный уменьшается на 6... 15%.

Проведены широкие исследования качества и хлебопекарного достоинства зерна пшеницы Мироновская юбилейная и Мироновская 808, выращенного с обработкой препаратом ТУР на обычном и для сравнения на повышенном агрофоне. Хлебопекарное достоинство пшеницы обоих сортов оказалось хорошим как на высоком, так и на обычном агрофоне. При опрыскивании растений препаратом ТУР на высоком агрофоне был получен наибольший объемный выход хлеба (730 см3). Если по натуре, массе 1000 зерен и стекловидности зерна не наблюдалось значительных расхождений, то все показатели хлебопекарного достоинства (содержание белка и клейковины, ее качество, объемный выход хлеба) в условиях высокого агрофона и применения препарата ТУР стали лучше.

Некоторые почвенные микроорганизмы разрушают попавшие в почву пестициды. Микроорганизмы, окисляющие органические вещества, - разлагают также и пестициды. Одни пестициды, такие, как дихлорфеноксиуксусная кислота, разлагаются в почве

через несколько недель, другие (атразин, гексахлорциклогек- сан) могут сохраняться в почве более года. Иногда при частичном разрушении пестицидов могут образовываться высокотоксические вещества. Некоторые гербициды (симазин) и продукты их распада образуют с перегнойными соединениями почвы лрочные комплексы, что задерживает процесс детоксикации. Было выявлено, что пшеница и рожь, в зерне которых не обнаруживаются остатки гербицидов, оказывают на белых крыс такое же влияние, как и малые дозы этих препаратов. Возможно, что в урожае содержатся небольшие остаточные количества пестицидов, не обнаруживаемые применяемым методом исследования, но способные оказать биологическое действие.

Содержание остаточных количеств пестицидов в зерне, применяемых при его выращивании, требует дополнительных исследований. В целом работа, проводимая с использованием химических средств в растениеводстве, требует соблюдения строгих правил и тщательного контроля. Фумиганты, применяемые для дезинсекции в условиях хранения зерна, могут вступать в химическое взаимодействие с белками, жирами, углеводами, витаминами, в результате чего происходят необратимые и нежелательные изменения. Например, фумигация зерна бромистым метилом сопровождается связыванием его в основном белками и в меньшей степени крахмалом, жирами и другими компонентами. До 44% сорбированного бромистого метила связывается белками и до 8% —витаминами группы В; в зерне, обработанном бромистым метилом, уменьшается содержание тиамина.

При переработке зерна в муку можно удалить пестициды с поверхности зерна. Удаление большого количества оболочек снижает выход муки высоких сортов, так как поврежденные периферийные слои при помоле переходят в муку, повышая зольность. По этим причинам зерно, загрязненное пестицидами на поверхности (без проникновения в глубь зерновки), рекомендуется перерабатывать с механическим удалением пестицидов с его поверхности только при производстве пшеничной муки обойного помола и сортов муки с зольностью выше 0,8%,

В СССР установлены более жесткие по сравнению с другими странами гигиенические нормативы, гарантирующие безопасность людей и животных. Только строжайшее соблюдение всех гигиенических регламентов обеспечивает безопасное применение пестицидов для тех, кто с ними работает, и для всего населения — потребителей зерна и другой сельскохозяйственной продукции.

На элеваторах и зерноперерабатывающих предприятиях необходимо систематически повышать производственную культуру, создавать такие условия хранения и переработки зерна, которые свели бы применение ядохимикатов к минимуму. Необходимо также расширять и углублять исследования по изучению изменения состава и свойств зерна и продуктов его переработки под воздействием пестицидов.

Контрольные вопросы

1. Каковы виды повреждения зерна в поле, при хранении? Как они влияют на качество зерна? 2. Каковы биохимические особенности зерна морозобойного, меры его улучшения? 3. Как изменяется качество зерна промороженного? 4. При каких условиях появляется зерно суховейное, как изменяется его качество? 5. Что и при каких условиях вызывает пожелтение зерна риса? Какова его сущность, меры по предотвращению? 6. Каковы повреждения зерна пшеницы клопом-черепашкой? Каковы последствия, способы распознавания и улучшения? 7. Каковы причины появления зерна с горькополынным вкусом и запахом, и способы их удаления? 8. Что вызывает появление зерна с черным зародышем, как это сказывается на его качестве? 9. Чем вызвано возможное приобретение перезимовавшем в поле зерном токсических свойств, как используется такое зерно? 10. В чем выражается и как сказывается на качестве зерна поражение его фузариозом? 11. Чем вызывается появление меланозного зерна проса (почернение ядра)? 12. В чем сказывается повреждение зерна головней и спорыньей? 13. При каких условиях зерно может быть повреждено сушкой, в чем это проявляется? 14. При каких условиях происходит самосогревание зерна, как при этом изменяется его химический состав и качество? 15. Как изменяется зерно при щшсневении? 16. Как устанавливают степени порчи зерна органолептически и при помшци определения количества аммиака?