Чем интересен для генетика ячмень? Почему эту культуру чаще других находят археологи? Какая польза от этой культуры и как ее правильно использовать? Об этом рассказывает Андрей Анатольевич Поморцев, доктор биологических наук, заведующий испытательной лабораторией ИОГен РАН.

Андрей Анатольевич Поморцев. Фото Ольги Мерзляковой / Научная Россия

Андрей Анатольевич Поморцев. Фото Ольги Мерзляковой / Научная Россия

 

Андрей Анатольевич Поморцев — доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории генетических основ идентификации растений, руководитель испытательной лаборатории Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН. Под его руководством разработан метод лабораторного сортового контроля сортовой принадлежности и сортовой чистоты семенных и товарных партий зерна ячменя. Для лабораторного сортового контроля ячменя используется метод электрофореза спирторастворимых запасных белков эндосперма (гордеинов) в крахмальном геле.

— Согласно археологическим данным, ячмень был первым окультуренным злаком. Как вы думаете, почему именно ячмень?

— Первые земледельческие поселения были как раз там, где рос дикий ячмень. Как показали молекулярные биологи, у дикого ячменя есть мутанты по генам ломкости колоса, возникшие 40–50 тыс. лет назад, и среди них наши предки отобрали формы с неломким колосом, чтобы начать их возделывать. Все это изначально произошло на Ближнем Востоке, на территории нынешнего Израиля, в прошлом это Палестина. Об этом говорят и археологические раскопки, и данные, полученные при анализе генетических маркеров, в частности наши исследования по запасным белкам. В принципе понятно, как распространялся ячмень в некоторые районы, скажем, в Эфиопию. Николай Иванович Вавилов считал, что это один из главных центров формообразования ячменя, и даже думал, что это центр его происхождения, но потом отказался от этой идеи.

— А что это за исследование с использованием запасных белков?

— Мы провели исследование, а белорусские коллеги его подтвердили: ячмень попал в Эфиопию из современного Ирака через Йемен (мы изучали запасные белки, они — хлоропластные маркеры). В Северную Африку (Марокко, Алжир, Тунис, Египет) он попал с территории Израиля. Из так называемого Левантийского коридора ячмень затем распространился в Европу и Восточную Азию.

— А когда он попал в Россию?

— Некоторые исследования, которые проводились на растительных остатках, обнаруженных при археологических раскопках, показывают, что следы возделывания культурного ячменя на юге Европейской части СССР относятся к IV–III тысячелетиям до н.э. В I тысячелетии н.э. возделывание ячменя распространилось также в центральные и северные районы. В Сибири ячмень начал распространяться в XVI в. с приходом туда русских. Однако есть и интересные археологические находки. Например, в Псковской области археологами были найдены остатки дикого ячменя — спонтанеума, которые датируются ХII в., хотя это не та территория естественного распространения дикого ячменя. Откуда и как он туда попал — загадка. Известно также, что в IX в. ячмень на севере России был ведущей пищевой зерновой культурой. На западе страны его использовали для пивоварения и корма животных, а на юге ячмень был главной экспортной кормовой культурой.

— Как использовали ячмень наши предки?

— Это и корм для животных, и пища. Издревле из ячменя варили кашу. Знаете перловку? Это на самом деле обрушенный ячмень. Кстати, если говорить о сортовой чистоте, то недаром pearl переводится как «жемчуг». Когда вы покупаете перловку, можете увидеть, что крупа похожа на жемчужины. Именно так и должно быть. А если вместо сортов, выведенных для получения сырья, пригодного для приготовления каши, перловки, попал кормовой или пивоваренный ячмень, цвет может быть совсем не жемчужный и каша у вас может получиться сомнительного качества.

— Честно говоря, я не покупаю перловку. Наверное, это неправильно. Например, грибной суп с перловкой очень вкусный.

— А рассольник?!

— Убедили: надо попробовать. Получается, ячмень бывает разный: для каши, для корма, пивоваренный. Чем они различаются с генетической точки зрения?

— Своими свойствами. Потому что эти качественные характеристики определяются большим количеством генов. В процессе селекции специалист объединяет эти нужные гены или их аллели в определенных генотипах, обладающих требуемыми свойствами. Если это каша, она должна хорошо развариваться, а если это кормовой ячмень, то там должно быть высокое содержание белка. Плюс обязательная устойчивость к вредителям или к засухе, а озимый ячмень — к холоду. У нас 12 регионов, которые различаются по природно-климатическим условиям. Поэтому у нас около 300 сортов, включенных в реестр, которые допущены к использованию в сильно различающихся климатических условиях. Сочетание всех этих нюансов требует, чтобы сорт был именно таким, какой необходим для данных условий, где он будет давать максимальный урожай. Могу привести пример. Это было в самом начале нашей работы, когда из Свердловской области нам привезли партию зерна ячменя на предмет установления сортовой чистоты. Сорт был заявлен как пивоваренный. Мы сделали анализ, и выяснилось, что это не пивоваренный, а вообще южный сорт, и это видно как раз по запасным белкам.

Андрей Анатольевич Поморцев. Фото Ольги Мерзляковой / Научная Россия

Андрей Анатольевич Поморцев. Фото Ольги Мерзляковой / Научная Россия

 

— Что это означает? Из него нельзя сварить пиво?

— Нет, нельзя, и агроном нам был очень благодарен: он говорил, что они три года не могут ни получить от него нормальных семян, ни сдать на пиво, потому что это не пивоваренный сорт. А как он туда попал — загадка.

— Они его где-то приобрели?

— Да. Поэтому сортовой контроль очень важен. Для этого у нас сейчас используется метод апробации: в поле отбираются растения, по морфологическим признакам смотрят, соответствует сорт заявленному или нет. А теперь представьте, что вы провели апробацию, у вас все чисто и хорошо, а потом приехал комбайн с другого поля, где убирал другой сорт. Комбайнер не почистил комбайн, начал убирать, а там — остатки семян от предыдущего сорта. Потом подогнали машину, чтобы выгружать из бункера и везти на ток. Тоже машину не вычистили, не вымели кузов. Привезли на ток, свалили не в ту кучу (куча называется «бунт»), не почистили сортировочные машины перед тем, как все это обрабатывать. Конечно, там будет примесь, и она будет потихоньку нарастать. У нас был рекорд за все эти годы, когда в одной партии было смешано 17 сортов! Что из этого можно сделать?

— А что можно сделать?

— Свиней кормить. Больше ничего.

— А бывают такие партии, в которых действительно чистый, качественный ячмень?

— Да, бывают. Мы в основном работаем с пивоваренными ячменями, потому что все остальное не проверяется. Хотя мы следим за генотипами этих сортов, потому что они могут выступать как примеси. Это очень важно, потому что если мы скажем, какая примесь, то производитель сможет понять, откуда попала примесь — с приобретенными семенами или у них произошло засорение.

— Насколько часто вы сталкиваетесь с фальсификатом?

— Не было ни одного года урожая, чтобы не было фальсифицированных партий. Их доля колеблется от 4% до 16% в некоторые годы. Мы провели анализ, взяв четыре года, где у наибольшего числа исследованных партий были указаны массы партии. Оказалось, что за четыре года — с 2012 по 2015 г. — этих фальсифицированных партий было порядка 19 тыс. т.

— Это какая же сумма?

— Если посчитать в актуальных на тот момент ценах на пивоваренный ячмень, это почти 1,5 млрд рублей. Если покупатель — солодовенный завод, прежде чем приобрести партию, нас просят провести анализ, и если партия не подходит, то ее просто не будут приобретать.

— Значит, они сначала проводят экспертизу у вас, а потом уже могут купить или отказаться?

— Обычно так, но бывали случаи, когда с солодовенного завода просят срочно сделать анализ, потому что, скажем, технология солодоращения разработана под определенные сорта.

— Что представляет собой такая технология?

— Пиво делается из солода, не из сухого обычного зерна. Его проращивают до определенной стадии, потом сушат, отбивают ростки и корешки, затем это размалывается, и начинается процесс пивоварения. А тут ничего не происходит, присылают нам, и мы выясняем, что это не тот сорт. В итоге люди теряют большие деньги.

— У нас в стране предпочитают импортное пиво отечественному. Оно на самом деле намного лучше?

— Я с этим не согласен. Некоторые сорта пива, которые производятся у нас в стране, вполне приличные. Это легенда, что импортное пиво всегда лучше нашего.

— Вообще пиво — это полезно или нет?

— Думаю, да. В пиве содержатся витамины группы В, пантотеновая, лимонная, фолиевая, никотиновая кислоты, а также минеральные вещества: кальций, калий, сера, фосфор, кремний, магний. Хмелевые (при варке пива используется хмель) вещества помогают улучшить работу секреторных желез желудка, предотвращают размножение в кишечнике гнилостных бактерий. Фенольные соединения способствуют предотвращению инсультов, инфарктов и тромбозов,  нормализации липидного обмена. Не зря пиво на Руси называли вторым хлебом. Оно питательное, может и голод утолить.

— Правильно ли я понимаю, что в основном сейчас ячмень используется именно для производства пива?

— Нет. На производство пива идет только порядка 15%. А остальное — это корм для животных, комбикорма, а также для пищевых целей: ячневая крупа, перловая...

— А что вы можете сказать о пользе ячменя вообще? Если мы едим, например, ячневую или перловую кашу, это полезно?

— Если будем сравнивать с той же пшеницей, из которой делают хлеб, манную кашу, то она несравненно полезнее. Для чего мы все это потребляем? Нам нужны незаменимые аминокислоты — те, которые не синтезируются у нас в организме, и мы должны получать их извне. Если мы сравним, скажем, пшеницу и ячмень, то в ячмене незаменимых аминокислот, в частности лизина, намного больше, чем в пшенице. Если говорить о злаках вообще, то ячмень тут — один из лидеров.

— Вы упомянули манную кашу. Насколько я знаю, это быстрый углевод, который моментально усваивается кишечником и опять наступает чувство голода. С этой точки зрения она не полезна. А что мы можем сказать про ячмень? Это медленный углевод?

— Крахмал в зерне что пшеницы, что ячменя состоит из двух видов — амилозы (около 25%) и амилопектина (около 75%). Амилоза медленно переваривается и не вызывает резких скачков сахара и инсулина. А вот амилопектин усваивается быстро. Так что здесь принципиальной разницы нет.

— Вы сами употребляете ячмень в пищу?

— Конечно. И покупаю, и ем. У нас в лаборатории стоит специальная машинка — крупорушка, с помощью которой с зерна удаляются пленки. И остается какое-то количество обрушенного (то есть очищенного от пленки) зерна. Выбрасывать эти остатки жалко. У нас девушки умеют так его приготовить — пальчики оближешь! Например, если добавить туда жареной моркови с луком. И вкусно, и полезно.