Лен и Конопля на юбилее Тимирязевки

2-3 декабря в Москве прошла Международная научная конференция, посвященная 155-тилетию РГАУ-МСХА им. Тимирязева - вуза, известного всем, как Тимирязевка.

 

   

 

Событие совпало с еще одной знаменательной датой: 13 декабря 1715 г. Великий государь, Перт I издал Указ «О РАСШИРЕНИИ ПОСЕВОВ ЛЬНА И КОНОПЛИ», согласно которому предписывалось: «во всех губерниях размножить льняные и пеньковые промыслы (например как обыкновенно промышляют льном во Пскове и в Вязниках, а пенькою во Брянску и в других городах), и для того приготовляли б земли и прибавливали бы севу на всякой год. Например, кто сеял четверть, тот бы прибавил четверик, ежели возможно и больше, а где тому необыкновенны, как лен и пеньку учреждать, дабы обучали крестьян; и о том объявить в народе, что оной прибавок севу поведено иметь для всенародной пользы и им поживления».

Полное собрание законов Российской империи. Т. VI. № 2966.

 

 

На торжественном открытии юбилейных торжеств ректор, академик РАН, Владимир Трухачев отметил вклад Тимирязевки в льноводческое дело. О важности и перспективах льноводства и коноплеводства в России напомнил в своем выступлении, посвященном родной альма-матер, Виктор Семенов, выпускник Тимирязевки, министр сельского хтозяйства 1988-1999, Депутат Государственной Думы третьего, четвертого и пятого созывов, Заслуженный работник сельского хозяйства РФ.

 

В связи с 315-тилетием этого Указа несколько секций конференции включили в свою программу доклады о льне и конопле.

На секции: ГЕНЕТИКА, СЕЛЕКЦИЯ и СЕМЕНОВОДСТВО (руководители – проф. Пыльнев В.В., доц. Попченко М.И.)  льну и конопле было уделено внимание в трех докладах.

 

 

Рубец В.С., д. б. н., профессор ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева в докладе «Итоги селекции зерновых культур на кафедре генетики, селекции и семеноводства РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева» рассказала о современных направлениях работ в РГАУ-МСХА по селекции полевых культур. Говоря о формировании селекционной школы Тимирязевки, докладчик напомнила о ее основателе - Дионисии Леопольдовиче Рудзинском, создавшем первый в Российской империи отечественный сорт льна-долгунца

 

Ведущий научный сотрудник ВИР, к. с.-х. н., Григорьев С.В. в соавторстве с  к. т. н., доцент, ФГАОУ ВО СПбПУ Илларионовой К.В. представил доклад "Идиотип КБД-сорта конопли – агробиологическая модель сорта промышленной конопли специализированного в получении каннабидиола".

 

 

Сергей Владимирович напомнил, что конопля (Cannabis L.)  – одно из самых древних сельскохозяйственных растений, возделываемое человеком свыше 10 000 лет. В экономике нашей страны культура играла значительную роль со времен Петра Первого. Повлияла она и на развитие в XIX веке капитализма в России.

 

В.И. Ленин. Развитие капитализма в России конопля – культура для получения семян, волокна, масла 

 

О роли конопли, которую завезли на американский континент европейские колонисты, также говорил Томас Джеферсон – третий президент США (1801—1809 годах).

Решение ООН 1961 года нанесло сокрушительный удар коноплеводству во всем мире. Посевы промышленной конопли в СССР-РФ регрессировали с 1 млн. га в 1940-х до 150 000 га в 1980-х, и ныне составляют около 10 тыс. га. В результате Россия утеряла мировое лидерство, конопляное масло, крупа практически вышли из обихода, а конопляной продукции сегодня довольно сложно вернуться в масс-сегмент, стать маржинальной группой, хотя в семенах и масле много полезных веществ и нет ни одного ядовитого соединения.

 

В силу полного краха текстильных мощностей и высоких затрат на строительство новых предприятий применение конопляного волокна также довольно ограниченно. Причем, рыночную перспективу имеют нетканые материалы и пряжа, в которой соотношение лубяных и искусственных либо синтетических волокон составляет 45/55%, соответственно.

 

Промышленная конопля вновь возвращается в центр внимания сельскохозяйственного производства и инвестиционных потоков во множестве стран. Современная переработка конопли – это не только текстиль различного назначения, костра, но и инновационное использование масла, семян для функционального питания и каннабидиола в фармации. Медицинское использование каннабиса, также не новое направление: растение, в котором обнаружено свыше 60 типов каннабиноидов разного физиологического действия, использовалось в лечебных целях на протяжении тысячелетий. В стоимостном же выражении производство каннабидиола составляет почти 50% всего объема рынка каннабиса и конопли.

 

 

 

 

Однако производство фармакологического сырья требует собственных сортов и, соответственно, селекции растений, причем, конопля и каннабис – разные вещи. В исследованиях ВИРа с учетом целевого использования культуры – на волокно, зерно, двусторонее и медицинское использование были выделены четыре, существенно отличающиеся друг от друга морфотипа растения.

 

 

Также было установлено, что сорта, предназначенные для волокна, имеют неприятный привкус семян и масла, а у зерновых - хуже показатели волокна. То есть, требуется специализированная селекция на продуктивность и качество. Например, селекция конопли текстильного назначения должна вестись на элементаризацию, извитость, содержание лигнина и пектинаволокна по типу хлопкового. И хотя селекция конопли сильно отстала от селекции льна, в ВИРе есть образцы, которые помогут создать близкие по свойствам ко льну волокнистые сорта конопли.

 

Растения для лекарственного сырья должны быть унифицированы по габитусу и высоте, иметь максимальную массу и размер соцветий, минимальную облиственность стебля и небольшой габитус. Докладчик сообщил, что специализированных сортов этого типа для использования в открытом грунте, модель которого предложена в исследовании, на данный момент нет, а потребность в сортах достаточно высока. Ранее созданные промышленные сорта универсального типа не отвечают задачам производства фитоканнабидиола, как и функциональных пищевых ингредиентов.

 

 

 Для решения задачи был проведен пребридинг и выделен селекционный генетически разнородный материал рода Cannabis L. из разных экогеографических зон нашей страны. На этапах онтогенеза растений – бутонизация, цветение, начало созревания исследовалось формирование каннабиноидного профайла и влияние на синтез каннабиноидов влажности почвы, освещенности и половой принадлежности растений.

 

Авторы сделали предположение, что признак контролируется одним геном, представленным двумя аллелями – один определяет синтез СВД, другой – ТГК. При чем эти аллели находятся в состоянии кодоминирования. Поскольку в поколении F2 у гетерозигот соотношение ТГК и СВД примерно равное, вероятно, одна аллель не способна обеспечить синтез конечного каннабиноида и максимальную трансформацию каннабигерола. В то же время, в варианте с гомозиготной аллелью наблюдается практически полная трансформация в один либо другой доминирующий каннабиноид.

 

На основании полученных результатов сделан вывод о том, что для создания специализированного СВД-сорта следует отбирать формы, у которых растения поскони быстрее вступают в фазу бутонизации-полного цветения, длительно не отмирают до момента уборки и содержат примерно равное с матеркой количество СВД. Поскольку поддержание признака однодомности требует значительных затрат, для реализации возможности использования у двудомного сорта как женских, так и мужских растений, растения матерки и поскони должны иметь фенологически совпадающие периоды бутонизации - начало цветения и примерно одинаковый профиль СВД и ТГК. При этом период созревания семян у матерки должен быть как можно более поздним и длительным. Это позволит решить селекционную и семеноводческую задачу.

 

  

 

Были выделены образцы, которые в отличие от районированных двудомных сортов волокнистого, зерно-масличного либо универсального направлений, могут использоваться для получения максимального (до 9%) выхода СВД. Медицинский каннабис для производства фармакологических субстанций имеет характерную структуру куста, свой особенный синтез специфический каннабиноидов  и специальную агротехнологию. В частности, у растений медицинского использования в период с начала бутонизации до начала созревания семян генеративные части растений в процентном отношении содержат в два раза больше СВД, чем вегетативные – 1,5-3,0 ÷ 0-1,5% СВД, соответственно. С началом бутонизации, когда в соцветиях образуется большое количество смолистых веществ, содержание ТГК мизерно, а уровень каннабидиола достигает максимального значения и затем снижается по мере созревания семян. Поэтому специализированные сорта медицинского назначения должны убираться сразу после синхронного наступления полного цветения половых типов и до момента начала созревания семян.

 

Медицинские формы каннабиса содержат минимум ТГК и в пределах 5-9% СВД.  Искусственно установленный в 1998 году предел ТГК: 0,1% - в РФ и 0,3% в ЕС и США, разделивший сорта на наркотические и ненаркотические, не базируется на медицинских показателях, поскольку даже растения с 1% ТГК не представляют интереса для наркозависимых людей: их производство рентабельно при уровне психотропного соединения 15- 20%. На протяжении последних пяти-семи лет в странах Европы, Израиле, Канаде, где уровень ТГК оставляет 0,3%, интенсивно развивается селекция конопли на СВД, причем не без участия Украины.  За это время уровень СВД в растениях (при минимуме ТГК) повысился до 5%.

Чтобы создавать улучшенные отечественные сорта медицинского назначения для успешной конкуренции России на рынке семян медицинского каннабиса – одного из самых маржинальных направлений, необходимо скорректировать допустимые уровни ТГК.

 

   

 

Елена Трабурова, младший научный сотрудник, ФГБНУ ФНЦ ЛК представила доклад: «Адаптивный потенциал современных сортов льна-долгунца». Проблема исследований связана с тем, что в Смоленской области – одном из регионов России, наиболее подходящем для возделывания льна, последние годы участились неблагоприятные факторы – почвенная и воздушная засуха, избыточное увлажнение, критически значимые суточные перепады температуры и влажности. Также на льноводство негативно влияет нарушение агротехники, что в производственных условиях снижает урожайность льнотресты, выход качественного волокна до 45%.

 

Поскольку лён востребован в легкой, фармацевтической, оборонной и других видах промышленности, важно оценить адаптивный потенциал российских сортов льна-долгунца в конкретных региональных условиях. Для этого на полях ФНЦ ЛК в Смоленской области испытывались отечественные (Импульс - стандарт, Александрит, Альфа, ТОСТ 3, Универсал, Цезарь, Синель, Добрыня, Лидер, Смолич), белорусские (Белита), голландские (Marylin) и французские (Altea) сорта льна-долгунца.

 

 

На протяжении трех лет учитывалась урожайность льносоломы, показатели адаптивности и с использованием индекса условий среды оценивали метеорологические условия каждого года испытаний. Согласно полученных данных в условиях Смоленской области не проявили реакцию на изменения условий выращивания (bi <1) высокоурожайные сорта льна-долгунца Цезарь, Синель, Добрыня, Тост 3, Универсал, Импульс. Эти сорта будут наиболее устойчивы и эффективны при возделывании на низких агрофонах и в зонах рискованного земледелия. 

 

 

В рамках секции Технология: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ РАСТЕНИЕВОДЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ (Руководители – доц. Масловский С.А., доц. Пискунова Н.А., доц. Бегеулов М.Ш.) прошли презентации доцентов кафедры технологии хранения и переработки плодоовощной и растениеводческой продукции, ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева Новиковой А.В. и Толмачевой Т. А., посвященные обогащению продуктов питания льняной композицией.

 

Докладчики отметили, что перспектива развития производства специальных и функциональных продуктов питания, обусловлена растущим интересом потребителей к продуктам данной категории, что связано с социально-экономическими, научно-техническими и экологическими факторами современного мира, которые способствуют снижению качества питания населения.

 

Бурное развитие данного вида производств создает конкуренцию производителей на рынке, который поделен на сектора с различными видами экономической деятельности: производство биологически активных добавок (БАД), специальных биопрепаратов (концентраты), продуктов питания функционального назначения и др. Все это открывает перспективы развития отрасли производства специальных и функциональных продуктов питания.

 

Первые разработки специальных продуктов питания были обусловлены развитием техногенной деятельности атомной и космической промышленности, для укомплектования рационов питания экипажей космических кораблей и подводных лодок, а также лечебно-профилактического и специализированного питания для населения, пострадавшего от радиации. Значительно позже приступили к разработке функционального питания для спортсменов.

 

Современный рынок функциональных продуктов в России разнообразен. В частности, в рецептуру хлебобулочных и кондитерских изделий вводят нетрадиционные виды сырья, такие как семена льна, мука льняная, проростки различных семян, семена конопли технической и продукты ее переработки. Масложировой сектор также является одним из перспективных направлений производства продуктов функционального значения.

 

Востребованность семян льна масличного и продуктов их переработки обусловлена уникальностью состава льняного масла, в первую очередь, содержанием полиненасыщенных незаменимых жирных кислот: линолевой и альфа-линоленовой в оптимальном для организма человека соотношении – 1:1. В льняном масле содержится важнейшая жирная кислота из семейства омега-6 — гамма-линоленовая. Льняное масло имеет высокую Е-витаминную активность: содержит гамма-токоферол (около 30 мг/кг), альфа-токоферол (0,55 мг/кг) и по жирно-кислотному составу является наиболее ценным.

 

Продукты переработки семян масличного льна используют как обогатитель растительного масла, в процессе купажирования, а также в рецептурах хлебобулочных изделий и энергетических продуктовых композициях, что способствует регулированию и улучшению обменных и окислительно-восстановительных процессов. Учитывая уникальные свойства, коллектив РГАУ – МСХА им. К. А. Тимирязева создал новый продукт – энергетическая продуктовая композиция «Фрутолен» (Пат. 2656367 Российская Федерация).

 

Продолжение следует