Междисциплинарная группа ученых из Варминско-Мазурского университета в Ольштыне, Польша, провела очень интересную работу, сравнивая устойчивость зерна пшеницы разных сортов на кормление злостного амбарного вредителя – зернового долгоносика. Статья была опубликована в журнале Insects 2021 на портале MDРI.
«…Хотя XXI век называют «веком биологически активных природных веществ», наших знаний о влиянии жирных кислот, содержащихся в зернах злаков, на кормление насекомых-вредителей, кажется, все еще недостаточно. – Пишут авторы. - Информация об этих веществах чаще всего фокусируется на их роли в формировании основных физиологических функций организма человека и, все чаще, сельскохозяйственных животных.
Понимание механизмов действия жирных кислот на насекомых остается фрагментарным.
Долгоносик зерновой (Sitophilus granarius L.) - распространенный вид вредных насекомых, чье присутствие в хранящемся зерне ежегодно приводит к крупным убыткам.
Традиционные способы борьбы с этим видом (нехимические) дороги или не гарантируют эффективного контроля.
С другой стороны, применение химических методов противоречит ожиданиям потребителей в отношении безопасности пищевых продуктов и оказывает негативное воздействие на окружающую среду.
Важным шагом в разработке безопасной и действенной стратегии ограничения потерь, вызванных зерновым долгоносиком, является поиск механизмов, влияющих на естественную устойчивость зерна злаковых, а затем использование этих знаний при выведении новых сортов.
Иначе говоря, необходимы новые сорта, которые будут отличаться высокой естественной переносимостью кормления S. Granarius.
Несмотря на высокое содержание сухого вещества в зерне, что способствует длительному хранению, по-прежнему трудно хорошо сохранить пшеницу, особенно в случае недостаточно высушенных зерен: влажность выше 8% способствует росту плесени, бактерий и насекомых-вредителей.
Так, зерновой долгоносик вызывает до 5% повреждений хранимого зерна. Этот вредитель распространен во всех регионах мира с умеренным климатом, а в тропическом климате он встречается только в прохладных высокогорных районах. Кормление долгоносика снижает массу зерна, его пищевую и товарную ценность, всхожесть.
При этом, на развитие зернового долгоносика сильно влияют температура, влажность, плотность популяции и тип корма.
В относительно стабильных абиотических условиях, существующих в зернохранилищах, химические свойства зерна могут быть ключевым фактором естественной устойчивости к кормлению S. granarius. Существуют данные, подтверждающие, что степень повреждения хранящегося зерна пшеницы от долгоносика связано с сортовыми особенностями пшеницы.
Факторами, определяющими уязвимость определенных сортов зерновых для кормления вредителями хранения, являются как физические свойства зерен (например, твердость зерна, стекловидность, толщина семенного покрова), так и биохимические.
Например, жирные кислоты (насыщенные жирные кислоты, мононенасыщенные жирные кислоты и полиненасыщенные жирные кислоты) представляют собой группу веществ, которые связаны с химическими характеристиками зерен пшеницы, обеспечивая им устойчивость к заражению.
Наиболее важными жирными кислотами твердых сортов пшеницы являются линолевая кислота (C 18: 2), пальмитиновая кислота (C 16: 0), олеиновая кислота (C 18: 1), линоленовая кислота (C 18: 3), стеариновая кислота (C 18: 0) и пальмитолеиновая кислота (C 16: 1).
(Отметим. Ученые доказали, что наиболее привлекательными для насекомых являются такие жирные кислоты, как геникозановая кислота (C 21: 0), пальмитиновая кислота (C 16: 0) и докозановая кислота (C 22: 0).
Выявление качественного и количественного состава жирных кислот в различных сортах пшеницы и соединение этих знаний с данными о развитии зернового долгоносика может предоставить важную информацию для селекции.
Цель данного исследования выражается в установленной гипотезе, согласно которой количество потомков зернового долгоносика на хранимых зернах пшеницы может зависеть от содержания жирных кислот в зернах.
Таким образом, определен качественный и количественный состав жирных кислот в зернах 10 сортов озимой пшеницы, численность потомства жука S. granarius, развившегося на зерне, а также масса образовавшейся пыли и потери урожая.
Лабораторные исследования проводились на кафедре энтомологии, фитопатологии и молекулярной диагностики Варминско-Мазурского университета в Ольштыне, Польша.
Материалом для исследования послужили зерна 10 сортов озимой пшеницы (Bogatka, Muszelka, Ostroga, Askalon, Bamberka, Forum, Speedway, Platin, KWS Livius, Julius), полученные в 2014 году на Экспериментальной станции оценки сортов в Польше.
Определение химических параметров ядер испытанных сортов озимой пшеницы проводилось на кафедре питания животных и кормоведения факультета биоинженерии Варминско-Мазурского университета в Ольштыне.
Результаты исследования показывают, что жирные кислоты из групп C 18: 1 и C 20: 1, вероятно, играют важную роль в качестве веществ, стимулирующих увеличение количества тестируемого потомства вредителей.
Напротив, жирные кислоты C 15: 0, C 16: 1 и C 18: 3, которые были определены в больших количествах в зерне пшеницы сортов Speedway, KWS Livius и Julius, могут уменьшить количество потомков насекомых-вредителей».
По статье группы авторов (Мариуш Ниетупски, Эмилия Людвичак, Роберт Кабаж, Сезари Пурвин, Божена Кордан), опубликованной на портале www.mdpi.com.
