Разработка новых подходов к оценке биофортифицированной окрашенной пшеницы как безопасного сырья для производства продуктов функционального питания

Главной целью исследования являлась оценка биологических эффектов цветнозерных сортов мягкой яровой пшеницы татарской селекции (Надира — фиолетовозерный, Хазинэ — желтозерный) на живые организмы с использованием моделей in vitro и in vivo, включая Drosophila melanogaster. Эксперименты продемонстрировали, что добавление экстрактов сортов Надира и Хазинэ в субстрат для личинок дрозофилы значимо повышало жизнеспособность: при добавлении экстракта сорта Надира в концентрации 10% средние значения выживаемости самок и самцов составили 60,5 и 59,5% против 40,25 и 39% в контроле (p<0,0001). Аналогично экстракт Хазинэ 10% показал 55 и 55,75% соответственно. Анализ методом ДНК-комет выявил снижение уровня окислительного повреждения ДНК на 20–25% при применении экстрактов, что коррелирует с высоким содержанием антоцианов (Надира) и каротиноидов (Хазинэ). ПЦР-данные подтвердили снижение экспрессии провоспалительных генов (Drosocin, Defensin) в группах с добавлением зерна: уровень Drosocin снизился с 2,36 до 0,13 (Хазинэ 5%), Defensin — с 2,29 до 0,28 (p<0,05). Плодовитость дрозофилы увеличивалась на 18–27% при использовании 5% концентраций, а гибель на стадии куколки сократилась на 30–45% (p<0,01). Полученные результаты согласуются с антиоксидантными и противовоспалительными свойствами биофлавоноидов, способствующими снижению риска хронических заболеваний. Исследование подтверждает перспективность применения цветнозерной пшеницы в производстве функциональных продуктов питания, соответствующих требованиям Доктрины продовольственной безопасности РФ. Разработка сортов с повышенным содержанием антоцианов и каротиноидов, а также оптимизация технологий переработки (например, использование заквасок для сохранения пигментов) позволят расширить ассортимент здоровых продуктов, таких как хлеб, макаронные изделия и крупы, способствуя укреплению здоровья населения.

1. Алтухов А.И. Качество зерна пшеницы в РФ: тенденции и перспективы. Агропромышленный комплекс. 2022;4:12–18. [Altukhov A.I. Kachestvo zerna pshenitsy v RF: tendentsii i perspektivy [Quality of Wheat Grain in the Russian Federation: Trends and Prospects]. Agropromyshlennyj kompleks [Agroindustrial Complex]. 2022;4:12–18. (In Russian)].

2. Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации (утверждена Указом Президента РФ от 21.01.2020 № 20). [Doktrina prodovol'stvennoj bezopasnosti Rossijskoj Federatsii [Doctrine of Food Security of the Russian Federation] (utverzhdena Ukazom Prezidenta RF ot 21.01.2020 № 20) (Approved by Presidential Decree No. 20 of January 21, 2020)]. (In Russian)].

3. Фотев Ю.В., Пивоваров В.Ф., Артемьева А.М. Концепция создания российской системы функциональных продуктов питания. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018;22(7):776– 783. [Fotev Yu.V., Pivovarov V.F., Artem'eva A.M. Kontseptsiya sozdaniya rossijskoj sistemy funktsional'nyh produktov pitaniya [Concept of Creating a Russian System of Functional Food Products]. Vavilovskij zhurnal genetiki i selektsii [Vavilov Journal of Genetics and Breeding]. 2018;22(7):776–783. (In Russian)]. DOI: 10.18699/VJ18.421.

4. Хлесткина Е.К., Усенко Н.И., Гордеева Е.И. Маркерконтролируемая селекция пшеницы с повышенным содержанием биофлавоноидов. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017;21(5):545–553. [Khleskina E.K., Usenko N.I., Gordeeva E.I. Markerkontroliruemaya selektsiya pshenitsy s povyshennym soderzhaniem bioflavonoidov [Marker-Assisted Breeding of Wheat with Increased Bioflavonoid Content]. Vavilovskij zhurnal genetiki i selektsii [Vavilov Journal of Genetics and Breeding]. 2017;21(5):545–553. (In Russian)]. DOI: 10.18699/VJ17.25-o.

5. Cassidy A., Mukamal K.J., Liu L., Franz M., Eliassen A.H., Rimm E.B. Anthocyanin intake and cardiovascular health. Am. J. of Clinical Nutrition. 2011;93(2):338–347. DOI: 10.3945/ajcn.110.006486.

6. Ficco D.B.M., De Simone V., Colecchia S.A., Pecorella I., Platani C., Nigro F. Coloured wheat: a Cereal Science. 2014;60(2):367–373. DOI: 10.1016/j.jcs.2014.05.007.

7. Khlestkina E.K., Tereshchenko O.Y., Salina E.A. Anthocyanin biosynthesis genes as markers for wheat breeding. Plant Breeding. 2015;134(3):323–329. DOI: 10.1111/pbr.12256.

8. Lila M.A. Anthocyanins and human health: an in vitro investigative approach. J. of Biomedicine and Biotechnology. 2004;5:306–313. DOI: 10.1155/S111072430440401X.