Научный архив: статьи

Биотехнология соматического эмбриогенеза в культуре in vitro в сочетании с геномной селекцией и криоконсервацией применяется для создания сортовых генетически тестированных быстрорастущих плантаций (программа Multi-Varietal Forestry MVF, Park, 2014, 2016, 2018). В институте леса им. Сукачева СО РАН в 2008 г. впервые была разработана биотехнология соматического эмбриогенеза для лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) и получены 42 пролиферирующие клеточные линии, состоящие из эмбрионально-суспензорной массы (ЭСМ). Возраст клеточных линий достигает 13 лет. Между клеточными линиями наблюдалась значительная изменчивость по числу и размеру глобулярных зародышей в пролиферирующих эмбриогенных культурах, способности соматических зародышей созревать и прорастать. У разных клеточных линий на 1 г ЭСМ число глобулярных соматических зародышей колеблется от 2040 до 11103, созревает от 10 до 1220 зародышей. Регенеранты прорастают в ростовой камере, и клоны отдельных клеточных линий успешно растут в теплице и далее в почве лесопитомника на стационаре “Погорельский бор” ИЛ СО РАН. Генотипирование клонов по микросателлитным локусам показало полную их генетическую идентичность клеточной линии, из которой они были получены. У клонированных деревьев лиственницы сибирской в семилетнем возрасте произошла закладка генеративных органов. Таким образом, в настоящее время возможно оперативное внедрение программы MVF для плантационного лесовыращивания в России

В рамках концепции многоцелевого лесопользования анализируется ресурсный и экономический потенциал заготовки лесных ягод при разных сценариях ведения хозяйства. В качестве инструмента для прогноза и анализа использовано сценарное имитационное моделирование динамики лесных экосистем при сплошных и выборочных рубках. Объектом исследований является Паше-Капецкое участковое лесничество Ленинградской области, расчет проведен на период 120 лет. На основе данных о типах лесорастительных условий, породном составе, моделируемой освещенности на уровне почвы рассчитана потенциальная продуктивность лесных ягод. Наиболее продуктивными ресурсами на территории являются черника (Vaccinium myrtillus L.) и брусника (Vaccinium vitis-idaea L.), прогнозируемая урожайность которых достигает 25–48 т/год и 7–15 т/год соответственно. Проведено зонирование территории по доступности ресурсов для промышленной заготовки с учетом интересов местного населения. Для промышленной заготовки доступны 37–48% урожая лесных ягод, около 30% выделяется для нужд местного населения, а 27–36% ресурса остается на экономически недоступных участках. Наиболее перспективным представляется сценарий с искусственным восстановлением на 50% площадей сплошных рубок и полным циклом ухода. Для него прогнозируется максимальная доходность как от заготовки пищевых ресурсов (4.1–5.7 млн руб. в год), так и от заготовки древесины

Видовое богатство залежных земель лесостепной зоны Красноярского края насчитывает 64 вида сосудистых растений из 50 родов и 19 семейств. Ведущие семейства ценофлоры: бобовые (Leguminosae) (10 видов или 16%), сложноцветные (Compositae) (10 или 16%), мятликовые (Poaceae) (9 или 14%), розоцветные (Rosaceae) (7 или 11%). Основу флоры залежей составили мезофиты (69%) с незначительным участием мезоксерофитов (17%) и мезогигрофитов (9%). Среди эколого-ценотических групп наибольшее участие принимали виды лугово-лесного разнотравья и злаков (34%), рудеральные (22%) и лесостепные (14%). Надземная фитомасса травяного покрова зависела от возраста залежи (p < 0.001) и густоты соснового подроста (p < 0.05). Разнотравно-кострецовые залежи являлись наиболее продуктивными среди залежей лесостепной зоны (1.14 ± 0.11–2.02 ± 0.25 т га –1). Разнотравно-злаковые залежи, испытывающие на себе существенное эдификаторное влияние сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) (густота 29.6 тыс. шт. га –1 в пересчете в крупный подрост), имели наименьшую надземную фитомассу (0.23 ± 0.06 т га–1 ). Залежные участки возрастом 7–18 лет активно возобновляются древесной растительностью, где густота сосны обыкновенной варьировала в широких пределах от 0.9 до 29.6 тыс. шт. га–1 в пересчете в крупный подрост. Установлено, что при увеличении густоты сосны обыкновенной происходит снижение числа видов, видового разнообразия, видовой насыщенности, а также проективного покрытия травяного покрова (p < 0.001).

Современное глобальное изменение климата все более усиливает свои проявления, воздействуя на антропогенные и природные системы. Биоклиматические модели прогнозируют значительные сдвиги границ биомов, в том числе сокращение доли лесов на лесостепных территориях. Этот процесс может сказаться и на запасах углерода. Цель работы состояла в оценке воздействия климата и его изменений на величины и изменения запасов углерода в фитомассе древостоя по данным повторных обследований постоянных пробных площадей. В южных областях Европейской территории России было выбрано 8 лесных объектов, в которых устроены пробные площади. На пробных площадях проведены повторные обследования в 2010–2011, 2014–2015, 2019–2020 гг. Запасы углерода живой и сухостойной части древостоя оценены методом расчета по таксационным характеристикам. Запасы углерода подстилки определены весовым методом. Проведен анализ метеорологической информации по метеостанциям, наиболее близким к объектам исследования. Среднегодовая температура за 1991–2020 гг. возросла по сравнению с 1961–1990 гг. на 1.13°С, что в 2.5 раза больше, чем в среднем по планете. Годовые суммы осадков при этом уменьшились с 448.2 мм до 445.4 мм. Среднее значение гидротермического коэффициента Г. Т. Селянинова за май–сентябрь в 1961–1990 гг. составляло 0.85, а в 1991–2020 гг. 0.79. Запас углерода фитомассы древостоя в исследованных лесных насаждениях варьировал от 38.5 ± 7.4 т С га–1 до 270.6 ± 52.8 т С га–1. При повторных обследованиях были выявлены как увеличения, так и уменьшения запасов углерода фитомассы, составлявшие за пятилетний интервал от –23.8 до 31.9 т С га –1. Сравнение запасов углерода фитомассы с климатическими характеристиками выявило статистически достоверную связь с ГТК за май–сентябрь. Однако сравнение изменений фитомассы с изменениями среднегодовой температуры, годовых осадков и ГТК за май-сентябрь не выявило значимых зависимостей. Отсутствие значимых связей изменений углерода фитомассы с изменениями климатических параметров может определяться устойчивостью лесных экосистем, обеспечивающей сохранение их функций на временных интервалах в несколько лет

На примере северотаежных сосновых (Pinus sylvestris L.) лесов западной части Кольского полуострова (67°30′–68°10′ с. ш., 33°57′–34°21′ в. д.) изучена виталитетная структура средневозрастных древостоев в сообществах лишайниковой, лишайниково-зеленомошной и зеленомошной групп типов (12 постоянных пробных площадей). Установлено, что изученные древостои характеризуются преобладанием по числу умеренно и сильно ослабленных деревьев (суммарная доля 55–70%), по объему стволов – умеренно ослабленных и здоровых (суммарная доля – 50–75%). Значимыми факторами формирования виталитетной структуры средневозрастных сосновых древостоев является их густота, сумма площадей сечений древостоя и тип леса. Основной вклад в характер виталитетной дифференциации деревьев вносит густота древостоя. Выявлены три основных типа виталитетных спектров сосны, различающихся по величине индекса жизненного состояния древостоя

Проанализированы перспективы перехода подроста (имматурных и виргинильных особей) дуба черешчатого (Quercus robur L.) в подъярусы древостоя А1 и А2. Исследования проведены в различных типах леса Южного Подмосковья. Для оценки фитоценотической роли, на которую может претендовать особь, применяли морфометрические и биоморфологические методы. Измеряли высоту, диаметр ствола, радиусы проекции кроны и календарный возраст, а также длины пяти приростов ствола подряд. Учитывали нарастание, конфигурацию, ветвление ствола и ветвей от ствола. Выделены четыре уровня перспективности особи: 0 – особь не выйдет за пределы уровня низких кустарников; 1 – достигнет уровня высоких кустарников и может приступить к плодоношению; 2 – выйдет в подъярус А2; 3 – выйдет в подъярус А1. От уровня 0 к уровню 3 увеличиваются значения приростов ствола, усиливается роль моноподиев в составе скелетных осей кроны и возрастает интенсивность ветвления

В период массового усыхания лесов дубовой формации армиллариозная гниль получила в них широкую распространенность, усугубляя состояние депрессии. Поражение насаждений белой заболонной гнилью корней, вызываемое грибами рода опенок (Armillaria), чаще выявлялось в БугскоПолесском и Березинско-Предполесском лесорастительных районах. Встречаемость болезни в дубравах Беларуси увеличивается с повышением возраста древостоев и снижением их полноты. Чаще поражение армиллариозной гнилью наблюдается в пойменных дубравах, а также в наиболее богатых по почвенному плодородию суходольных типах леса. Доля дуба в составе древостоя не оказывает существенного влияния на распространенность болезни. В условиях массового ослабления дубовых лесов на территории Беларуси факультативные паразиты из рода опенок способны выступать в роли опасных вторичных патогенов, ускоряющих гибель ослабленных деревьев дуба. Их патогенность сохраняется и на севере республики, где негативная роль других патологических факторов в дубравах снижается. После завершения периода депрессии зафиксирован переход опенка от паразитического к преимущественно сапротрофному типу питания. Поражение дубрав армиллариозной гнилью может выступать одним из индикаторов состояния дубовой формации, указывая на прохождение фазы депрессии дубовых древостоев. Поэтому распространение очагов армиллариоза должно отслеживаться при проведении лесопатологических обследований и мониторинге состояния дубрав

Статья посвящена изучению желирующих крахмалопродуктов, в частности, модифицированного кукурузного крахмала. В ней рассматриваются характеристики данного продукта, его получение с использованием кислотного гидролиза и ферментативных реакций. Обсуждаются области его применения, включая пищевую промышленность, где он используется в качестве стабилизатора и текстуризатора для мороженого, пудингов, десертов, желейных изделий и в секторе пищевого 3D-принтинга. Рассматриваются его функции как загустителя в других отраслях. Статья включает научные данные о естественном происхождении крахмала и его роли как пищевой добавки.

Здоровьесбережение является основным ресурсом российской нации. В значительной степени оно зависит от системы продовольственного обеспечения населения. Мировая экономика развивается в соответствии с теорией технологических циклов. В настоящее время технологический цикл, основанный на финансовых инструментах, трансформируется в технологический уклад, основанный на рациональном использовании материальных ресурсов. Российская Федерация, являющаяся лидером в области материальных, в том числе и продовольственных ресурсов, будут внедрены новые, соответствующие потребностям нового технологического уклада, технологии продовольственного обеспечения населения. В качестве такой технологии рассмотрена технология на основе теории Проактивного питания. Показано, что технология Проактивного питания определяется четырьмя иерархическими уровнями дискриминации. В рамках первого (регионального) уровня дискриминации описана методика формулирования Доминирующего регионального рациона питания. Наиболее благоприятными показателями здоровьесбережения характеризуется ландшафтно - климатическая зона - Причерноморской степной регион. Предложено разрабатывать доминирующие региональные рационы питания с учетом технологий ПЧС рациона, а, в частности, с включением в него готовых продуктов питания, выращенных или произведенных в ПЧС регионе.

важнейшей проблемой современного общества является неполноценное питание, которое вызывает ряд хронических заболеваний, в частности относящихся к группе метаболических заболеваний. К этой категории относят диабет 2-го типа, ожирение, заболевания желудочно-кишечного тракта. В последние годы была сформулирована задача внедрения в специализированные рационы питания резистентных крахмалов, обеспечивающих возможность регулирования скорости метаболизма углеводов по длине желудочно-кишечного тракта. Представленный в статье литературный обзор охватывает научные труды в области резистентных крахмалов современных отечественных и зарубежных ученых. В исследованиях особое внимание уделяется нутрицевтической роли резистентных крахмалов, как фактора управления гомеостазом человека.

Модифицированные крахмалы ввиду многообразия свойств нашли широкое применение в пищевой, целлюлозно - бумажной, текстильной, нефтяной, металлургической промышленности, а также в производстве упаковочных материалов и биоразлагаемых полимерных изделий. Спрос на модифицированные крахмалы на внутреннем рынке постоянно растет. В широком ассортименте представлены на потребительском рынке модифицированные крахмалы из разных стран мира, произведенные из разных видов зернового и клубневого крахмала [1]. На сегодняшний день ведущими компаниями - производителями модифицированных крахмалов во мире являются: ADM (Archer Daniels Midland Company), Agrana Beteiligungs AG, Avebe U. A., Beneo - Remy N. V., Cargill, Incorporated, China Essence Group Ltd., Emsland - Stärke GmbH, Global Bio-Chem Technology Group Company Limited, Grain Processing Corporation, Ingredion Incorporated, PT Budi Starch & Sweetener Tbk. Для обеспечения продовольственной безопасности и для повышения импортонезависимости России одним из приоритетных направлений деятельности научной и производственной деятельности является развитие предприятий крахмалопаточной отрасли, важными задачами которой являются увеличение объемов производства нативных и модифицированных крахмалов наряду с расширением их ассортимента.

На основе анализа научных публикаций, систематизации и обобщения результатов исследований приведены актуальные данные по теме ассортимента модифицированных крахмалов и предложения по его расширению.

Important Forest Areas are core areas where natural complexes and their biodiversity are preserved. Forests in Orel Oblast are unevenly located. The forest cover is 8%. The following region’s districts, Dmitrovsky, Znamensky, Khotynetsky, and Mtsensky, are the most wooded ones with the forest cover making up 20 to 25%, whereas the lowest forest cover is found in the south-eastern districts Dolzhansky, Kolpnyansky, Livensky, and Pokrovsky, where this indicator barely exceeds 2.5%. The largest forest area has been preserved in the north-western part of the region under study. It belongs to the Orlovskoye Polesye National Park. Broadleaved forests account for 19243.42 ha (19.5%), and coniferous/broad-leaved forests account for 79,459.17 ha (80.5%). This study uses the route method, the method of geobotanical descriptions, and grid mapping. Having studied the Orel Oblast areas, we identified 34 Important Forest Areas with the highest diversity of rare and protected plants. There were 8 species listed in the Red Data Book of the Russian Federation, and 58 species listed in the Red Data Book of Orel Oblast