Агрономическая биофортификация
Повышение содержания питательных элементов за счёт управления минеральным питанием: внесения удобрений, внекорневых обработок и применения питательных растворов.
Биофортификация растений
Оборудование для биофортификации растений: выращивание в контролируемых условиях, анализ микроэлементов и витаминов, исследование минерального питания и пищевой ценности урожая.
Подобрать оборудованиеНаправление исследований
Что такое биофортификация растений
Биофортификация растений — повышение содержания отдельных питательных веществ в сельскохозяйственных культурах с помощью агрономических, селекционных и биотехнологических подходов. В исследованиях оценивают, как накапливаются селен, йод, цинк и железо, а также как изменяются показатели пищевой ценности растений.
Исследования биофортификации востребованы при разработке новых сортов сельскохозяйственных культур, совершенствовании технологий выращивания и создании растительной продукции с повышенной пищевой ценностью.
Для оценки результатов применяют методы элементного анализа, жидкостной хроматографии и спектрофотометрии. Эксперимент дополняют контролем pH почвы и минерального питания, выращиванием в климатических камерах, определением азота, жира и биомассы. Оборудование подбирают по культуре, исследуемому показателю и применяемой методике.
Подходы к повышению пищевой ценности
Основные методы биофортификации растений
Биофортификация сельскохозяйственных культур включает агрономические, селекционные и биотехнологические подходы. Выбор метода зависит от культуры, целевого питательного вещества и условий выращивания.
Селекционная биофортификация
Отбор и создание сортов, способных накапливать больше железа, цинка и других необходимых питательных веществ в съедобных частях растений.
Биотехнологическая биофортификация
Применение молекулярно-генетических методов и других биотехнологических подходов для управления накоплением питательных веществ в растениях.
Эффективность каждого подхода подтверждают лабораторными измерениями: сравнивают опытные и контрольные образцы, содержание целевых веществ и показатели качества растительной продукции.
Области применения
Для каких организаций и лабораторий
Аграрные университеты и научно-исследовательские институты
Исследование накопления микроэлементов в сельскохозяйственных культурах, оценка пищевой ценности и эффективности методов биофортификации.
Селекционные и растениеводческие центры
Исследование перспективных сортов и линий растений, сравнительный анализ элементного состава и биологически активных соединений.
Агрохимические лаборатории
Анализ почв, удобрений, питательных растворов и растительных образцов для оценки условий минерального питания растений.
Лаборатории контроля качества пищевой продукции
Определение содержания микроэлементов, витаминов и других компонентов в растительном сырье и готовой продукции.
Лабораторное подтверждение результата
Какие показатели исследуют при биофортификации
В растительном материале определяют содержание селена, йода, железа и цинка, оценивают минеральный состав и, в зависимости от цели исследования, витамины, каротиноиды и другие биологически активные соединения. Дополнительно оценивают белок, жир и биомассу, если это предусмотрено программой исследования. Для корректного сравнения важно исследовать сопоставимые части растений и учитывать влажность образцов.
Для количественного определения элементов используют ИСП-МС и ИСП-ОЭС с подходящей пробоподготовкой. Для исследования витаминов, каротиноидов и отдельных органических соединений применяют ВЭЖХ, ВЭЖХ-МС/МС и спектрофотометрические методы по соответствующим методикам.
Для оценки условий минерального питания исследуют pH почвы и состав почвенных вытяжек. Для проверки влияния биофортификации на развитие растения сопоставляют условия выращивания, биомассу и пищевую ценность урожая. Ниже приведены основные исследовательские задачи и подходящее оборудование.
От показателя к оборудованию
Задачи лаборатории
| Задача | Методы и оборудование |
|---|---|
| Определение микроэлементов и йода в растениях | ИСП-ОЭС и ИСП-МС для определения Fe, Zn, Se и других элементов после подходящей пробоподготовки. Для йода применяют методику, исключающую потери аналита, например щелочную экстракцию. |
| Анализ витаминов, каротиноидов и растительных пигментов | ВЭЖХ и ВЭЖХ-МС/МС для разделения и определения отдельных соединений; УФ-Вид спектрофотометрия — для подходящих групповых показателей и анализа экстрактов. |
| Выращивание растений и оценка биомассы | Климатическая камера для управления температурой, освещением и влажностью; лабораторные весы для оценки массы растительного материала и сравнения опытных вариантов. |
| Определение белка и жира в растительном сырье | Определение азота по Кьельдалю с расчётом белка по принятой методике; экстракция по Сокслету для определения экстрагируемого жира. Взвешивание проб и экстрактов — лабораторными весами. |
| Контроль почвы и минерального питания растений | Skalar SP2000 — автоматизированное определение pH почвенных суспензий; Skalar SAN++ — фотометрический анализ выбранных компонентов почвенных вытяжек и питательных растворов по соответствующим методикам. |
Аналитические решения для исследований растений
Оборудование для биофортификации растений
ICPMS-2050 Shimadzu ИСП-масс-спектрометр
Подробнее
QioMS Hansel ИСП-масс-спектрометр
Подробнее
ICPE-9800 Shimadzu Оптический эмиссионный спектрометр с ИСП
Подробнее
GDANA A8 Система микроволнового разложения проб
Подробнее
LC-40 Nexera Shimadzu Модульный УВЭЖХ хроматограф
Подробнее
LCMS-8045 Shimadzu Система ВЭЖХ-МС/МС с тройным квадруполем
Подробнее
UV-1900i Shimadzu Двухлучевой УФ-Вид спектрофотометр
Подробнее
ВЕГА AWTech Климатическая камера для выращивания растений
Подробнее
JIUPO BPC Климатическая камера для выращивания растений
Подробнее
N710 GDANA Автоматический анализатор азота по Кьельдалю
Подробнее
FT-660 GDANA Экстрактор Сокслета для определения жира
Подробнее
РВ 85/224 Р.1 Лабораторные весы для взвешивания проб
Подробнее
SP2000 Skalar Роботизированный анализатор pH почвы
Подробнее
Skalar SAN++ Series Проточный фотометрический анализатор
ПодробнееКомплексные аналитические решения
От исследовательской задачи к результату
Исследования биофортификации объединяют выращивание растений, контроль почвы и питательных растворов, анализ состава урожая и сравнение опытных образцов с контрольными. ТК «Элемент» помогает подобрать оборудование для определения микроэлементов, витаминов, азота и извлекаемого жира, оценки биомассы и условий минерального питания с учётом культуры, аналитической задачи и применяемой методики.
