УДК 635.1/.7
М. В. Каратаева, А. В. Селиванова, К. И. Червяковский
Представлены результаты работы специалистов ООО ИЦ «ФитоИнженерия» и ООО «Агронавт» по обогащению вегетирующих овощных растений йодом. Получен урожай овощей с повышенным содержанием йода, сохраняющих свои свойства в течение всего срока хранения.
Ключевые слова: обогащение йодом, картофель, морковь, свекла, тыква, обработки.
Йод — один из микроэлементов, запасы которого должны постоянно пополняться с пищей. Его рекомендуемая суточная норма для взрослого человека составляет 150-200 мкг.
Дефицит йода – самая распространенная предотвратимая причина нарушения умственного развития и повреждения мозга [1]. Последствиями недостатка йода при внутриутробном развитии становятся в том числе: мертворождение, повышение перинатальной и детской смертности, врожденные аномалии, неврологический кретинизм. У детей и подростков наблюдается нарушение умственного и физического развития, у взрослых — зоб и его осложнения, йод-индуцированный тиреотоксикоз, а также у всех групп населения — зоб, гипотериоз, нарушение когнитивной функции и повышение поглощения радиоактивного йода [2]. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), йододефицит испытывают 2 млрд человек по всему миру (более 30% населения планеты). В России по данным ФГБУ «Эндокринологический Научный Центр» МЗиСР РФ фактическое среднее потребление йода в 3 раза меньше установленной нормы. Основную группу риска развития йододефицитных заболеваний составляют дети до трех лет, беременные и кормящие женщины. Если у взрослых все патологические состояния, развивающиеся в результате дефицита йода в питании, могут быть предотвращены при нормальном потреблении йода, то изменения, вызванные нехваткой йода на этапе внутриутробного развития и в раннем детском возрасте, необратимы и практически не поддаются лечению и реабилитации.
Наиболее эффективный метод профилактики йододефицита – использование йодированной соли и производство специальных продуктов питания. Один из способов производства таких продуктов – обогащение с.-х. культур йодом еще в период роста и развития.
Первые исследования по йодированию различных культур в России проводили еще в 1930-х годах [3], а в 1990 году говорилось о необходимости организации выпуска йодсодержащих удобрений, для обеспечения нормального содержания йода в растениях и для борьбы с йодной недостаточностью [4].
В наше время наиболее популярными культурами для таких исследований являются шпинат [5-7], салат латук, капуста и томаты [7-10]. В качестве удобрения обычно применяют йодид или йодат калия, органические удобрения на основе морских водорослей [7]. Йодсодержащий субстрат вносят в почву перед посевом [6, 7], в качестве корневой подкормки [8-10], распыляют на надземную часть растений, либо сочетают последние два способа [9, 10].
ООО ИЦ «ФитоИнженерия» совместно с ООО «Агронавт» при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере в течение двух лет (2013-2014) проводил полевые испытания по обогащению овощных культур йодом. Их основной задачей была разработка технологии производства специализированных с.-х. продуктов для функционального питания человека, направленных на профилактику йододефицитных заболеваний в широком спектре йододефицитной патологии. В качестве экспериментальных культур были выбраны в 2013 году – картофель и морковь, в 2014 году – картофель, морковь, свекла, тыква и кабачки.
Для проведения полевых опытов использовали стандартные технологии возделывания с.-х. культур с применением серийных с.-х. машин и орудий. Полевые испытания для исследуемых сортов картофеля проводили на общей площади 27,0 га (82,7 га в 2014 году), моркови – на площади 28,8 га (19,8 га в 2014 году), свеклы – 9,0 га, тыквы – 0,8 га.
Обогащение йодом проводили йодсодержащим препаратом собственного производства на основе йодистого калия (рабочее название ЮНИФОРТ). Водный раствор препарата распыляли на листовую часть растений за 10-14 суток до уборки, а у картофеля – за 10-14 суток до десикации. Количество вносимого йода составляло 2,4-10 кг/га, в зависимости от культуры. Для картофеля и корнеплодов достаточно однократной обработки; тыкве же и кабачкам необходима повторная. Слишком ранняя первая обработка – до начала цветения и закладывания плодов – не приводит к накоплению йода. Удовлетворительные результаты для кабачков (гибрид F1 Арал) были получены при внесении 2,4 кг йода на га двумя равными дозами – на 63-е и 79-е сутки с момента посадки. При таком способе количество йода в товарных кабачках остается стабильно высоким –39-62 мкг/100 г сырого веса во время всего периода плодоношения.
Обработка-посадок картофеля
Содержание йода в экспериментальных образцах измеряли методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП–МС) на масс-спектрометре Agilent 7700x по методике BS EN 15111. Результаты измерений представлены в таблице. Снижение концентрации йода в моркови в 2014 году связано с меньшей дозой вносимого йода (примерно 3 кг/га) по сравнению с 2013 годом, а для картофеля сорта Молли – предположительно, с неблагоприятными погодными условиями – слишком высокой температурой воздуха до и после обработки.
Повторное измерение количества йода в конце периода хранения (урожай 2013 года) показало, что среднее содержание йода в культурах либо остается неизменным, либо незначительно падает, в зависимости от сорта и культуры.
Анализ урожайности исследуемых сортов картофеля и моркови показывает увеличение урожайности при использовании препарата ЮНИФОРТ. Для выбранных сортов моркови прирост составил 14-28%, для картофеля 7-46%, для свеклы – 61%, для тыквы наблюдалось незначительное снижение урожайности, для кабачка такое сравнение не проводили.
Таким образом, специалисты ООО ИЦ «ФитоИнженерия» разработали отечественную технологию обогащения с.-х. культур йодом, а в ООО «Агронавт» при ее использовании была получена продукция, не имеющая аналогов в России – овощи с повышенным содержанием йода, сохраняющие свои свойства в течение всего срока хранения.
Библиографический список
- Fertilizing Crops to Improve Human Health: A Scientific Review. First edition, IPNI, Paris, France, 2012.
- Е. А. Трошкина, Н. М. Платонова, Ф. М. Абдулхабирова, Г. А. Герасимов. Йододефицитные заболевания в Российской Федерации: время принятия решений. М: 2012. – 232 с.
- П. А. Власюк Биологические элементы в жизнедеятельности растений. Киев: Наукова думка, 1969.
- Анспок П. И. Микроудобрения: Справочник. Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1990.— 272 с. (с. 172-174).
- S. Smole, W. Sady Acta Sci Pol, Hortorum Cultus 2011, 10(4), 51.
- J.-L. Dai, Y.-G. Zhu, M. Zhang, Y.-Z. Huang Biol Trace Elem Res 2004, 101, 265.
- H. X. Weng, C. L. Hong, T. H. Xia, L. T. Bao, H. P. Liu, D. W. Li Chin Sci Bull 2013, 58 (17), 2066.
- C. Kiferle, S. Gonzali, H. T. Holwerda, R. R. Ibaceta and P. Perata Front Plant Sci 2013, 4, Art. 205.
- Al. Caffagni, N. Pecchioni, P. Meriggi, V. Bucci, E. Sabatini, N. Acciarri, T. Ciriaci, L. Pulcini, N. Felicioni, M. Beretta, J. Milc Ital J Agron 2012, 7, 229.
- M. Landini, S. Gonzali and P. Perata J Plant Nutr Soil Sci 2011, 174, 480.
Об авторах
Каратаева Марина Валерьевна,
руководитель
биотехнологического комплекса
Селиванова Александра Владимировна,
руководитель
группы аналитической химии
Червяковский Климентий Иванович,
канд. физ.-мат. наук,
руководитель группы масс-спектрометрических исследований
ООО «ИЦ «ФитоИнженерия»
E-mail: info@phytoengineering.ru
Iodine biofortied vegetables
M.V. Karataeva, head of biotechnological complex
A.V. Selivanova, head of analytical chemistry group
K.I. Chervyakovskiy, PhD, head of mass spectrometric researches group Fitoengineering R&D Center.
E-mail: info@phytoengineering.ru
Summary. The article deals with biofortification of growing vegetables with iodine in Fitoengineering R&D Center and Agronavt ltd. As a result of the researches the yield with increased iodine content is obtained. Produce kept its features during whole storage period.
Key words: biofortification, potatoes, carrots, red beet, pumpkin, treatment.
