Неповрежденные клетки пленки семени подсолнечника: Неповрежденные клетки семени подсолнечника — презентация онлайн

Содержание

Ход работы:

Задание
№1.
Изучить строение мозаичной
модели биологической мембраны.

Рассмотрите
рисунок. Обозначьте структурные
компоненты мембраны клетки и опишите
их функции.

1.
____________________________

2
_____________________________

3._____________________________

4._____________________________

5._________________________________

6._________________________________

7.__________________________________

Рис.
1. Строение мозаичной модели биологической
мембраны.

Задание
№2. Изучение рецепторной функции
мембраны.

По
рис. №2 ознакомьтесь с принципами работы
аденилатциклазной системы.

Рис.
2. Схема работы аденилатциклазной
системы.

Задание
№3.
На примере клеток листа
элодеи изучите явления плазмолиза и
деплазмолиза.

3.1.
Положите кусочек листа элодеи на
предметное стекло и нанесите 10% раствор
хлорида натрия. Под большим увеличением
микроскопа (ув.7х40) рассмотрите явление
плазмолиза. Зарисуйте и опишите явление
плазмолиза.

Рис.1.
Явление плазмолиза в клетках листа
элодеи.

3.2.
Затем пипеткой по краю покровного стекла
наносим дистиллированную воду, происходит
замещение гипертонического раствора
на гипотонический и под микроскопом
наблюдаем явление деплазмолиза. Зарисуйте
явление деплазмолиза.

Рис.2.
Явление деплазмолиза в клетках листа
элодеи.

Задание
№4.
Изучите метод витального
окрашивания нормальных и повреждённых
клеток плёнки семени подсолнечника.

Семена
подсолнечника освободите от кожуры.
Затем лезвием бритвы обрежьте оба конца
семени и лёгким нажимом продольно,
разрежьте верхний слой плёнки и снимите
её пинцетом. Снятую плёнку поместите
на предметное стекло, в некоторых местах
на плёнку семени подсолнечника нанесите
механические повреждения препаровальной
иглой. Сверху нанесите 0,25% раствор
нейтрального красного. Наблюдайте за
состоянием клеток при большом увеличении
микроскопа. В цитоплазме неповреждённыхклеток наблюдаем скопление гранул
нейтрального красного, ядро оптически
пустое (не прокашивается красителем,
его не видно). Повреждённые клетки
равномерно окрашиваются (без гранул) в
красный цвет, ядро прокрашивается более
интенсивно по сравнению с цитоплазмой.

Зарисовать
неповреждённые и повреждённые клетки
плёнки семени подсолнечника. Обозначьте:
гранулы красителя и ядро.

Рис.1.
Неповреждённые клетки
Рис. 2. Повреждённые клетки

плёнки
семени подсолнечника
плёнки семени подсолнечника

Задание
№5
. Знакомство с методикой двойного
витального окрашивания клеток с
использованием рисунка таблицы.

По
таблице рассмотреть и зарисовать: 1)
повреждённые клетки (диффузно равномерно
окрашены в синий цвет азуром и интенсивно
окрашенное ядро; 2) неповреждённые клетки
(окрашены нейтральным красным с
образованием гранул красителя, ядро
оптически пустое).

Зарисуйте
с учебной таблицы повреждённые и
неповреждённые клетки. На рисунке
обозначьте: 1- цитоплазму 2- гранулы
красителя 3- ядро

Рис.1.
Неповреждённые и поврежденные клетки
роговицы лягушки.

Самостоятельная
работа студентов.

Вопросы
для самостоятельного изучения дисциплины
студентами.

1.
Мембранный принцип организации клеток.
Строение и функции плазматической
мембраны.

3.
Гипо-, гипер- и изотонические растворы
и их использование в медицине.

4.
Явления плазмолиза и деплазмолиза.

5.
Принцип работы мембранных насосов,
механизмы пассивного и активного
транспорта.

6.
Характеристика учения о паранекрозе и
использование его в различных разделах
биологии и медицины.

Рекомендации
по самостоятельному выполнению задания.

Для
того, чтобы успешно подготовиться к
занятию, следует:

    • изучить
      конспект лекций;

    • изучить
      вопросы темы по материалам учебной
      литературы;

    • выучить
      методические разработки для студентов
      по соответствующей теме;

    • ответить
      на тестовые задания и решить ситуационные
      задачи.

    ВЫВОДЫ:
    ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    Приложение

    Живая
    клетка, входит ли она в состав
    многоклеточного, или представляет собой
    одноклеточный организм, находится в
    постоянном взаимодействии с внешней
    средой. Всякие воздействия внешней
    среды,
    выходя
    за пределы физиологической нормы для
    данной клетки, вызывают в ее протоплазме
    характерные реактивные изменения. Эти
    изменения в зависимости от характера
    и интенсивности действующего фактора
    могут иметь все градации от едва заметных,
    быстровосстанавливающихся, до очень
    глубоких, необратимых.

    Изучение
    функциональных и субстанциональных
    изменений в клетке при повреждении было
    начато еще в 30-х годах нашего столетия
    Д. Н. Насоновым и его учениками.

    В
    результате многочисленных исследований
    было установлено, что при действии самых
    разнообразных физических и химических
    раздражителей, применяемых в опреде­ленной
    дозе, клетка всегда отвечает одинаковым
    комплексом изменений, которые являются
    выражением единой реакции, возникающей
    в результате воздействия на клетку
    любого агента.

    К
    числу наиболее типичных изменений живой
    протоплазмы, относятся:

    1.
    Уменьшение степени дисперсности
    коллоидов протоплазмы, что выражается
    в возникновении в клетке видимых
    структур,

    2.
    Повышение вязкости протоплазмы клеток.
    Нередко изменение вязкости бывает
    двухфазным. При действии слабых
    раздражителей она может уменьшаться,
    при усилении же раздражителя вязкость
    начинает повышаться.

    3.
    Подавление гранулообразующей деятельности
    клетки и усиление ее способности
    связывать прижизненные красители. При
    этом цитоплазма и ядро начинают сильно
    про­крашиваться диффузно, причем, в
    ряде случаев этот процесс в ядре
    выявляется раньше, чем в цитоплазме.

    4.Сдвиг
    внутриклеточной реакции цитоплазмы и
    ядра в кислую сторону, а также выход из
    альтерированных клеток различных
    веществ, как, например, ионов калия,
    магния, кальция, фосфатов, нуклеиновых
    кислот и др. и одновременное проникновение
    в клетку ионов натрия и хлора.

    Все
    эти перечисленные признаки альтерированной
    протоплазмы в начальной фазе хорошо
    обратимы. Прекраще­ние действия
    раздражителя приводит к исчезновению
    ядер­ных и цитоплазматических структур,
    что связано с повышением степени
    дисперсности коллоидов. Повышенная
    способность протоплазмы связывать
    краситель исчезает. Цито­плазма и
    ядро обесцвечиваются благодаря переходу
    красителя в окружающий раствор. Вязкость
    протоплазмы понижается. Вещества,
    вышедшие из раздраженной протоплазмы,
    вновь поступают в клетку.

    Если
    действие альтерирующих агентов зашло
    слишком далеко, то вышеописанные
    изменения становятся необратимыми, что
    приводит клетку к гибели. Указанный
    комплекс изменений живой протоплазмы,
    вызываемый действием повреждающих
    (альтерирующих) агентов в обратимой
    фазе, был назван Д. Н. Насоновым и В. Я.
    Александровым (1934) паранекрозом. Эти
    исследователи установили (1940), что в
    основе паранекротической реакции живой
    протоплазмы лежат
    молекулярные изменения ее белков,
    близкие по своей природе к начальным
    фазам денатурационных изменений нативных
    протеинов. Изменения могут заходить
    более или менее глубоко и приводят к
    ряду процессов, характеризующих
    повреждение клетки.

    Учение
    о паранекрозе широко используется, в
    разных разделах биологии и медицины и
    пополняется все новыми данными. Особого
    внимания заслуживают те перестройки и
    изменения живой клетки, которые вызываются
    разнообразными факторами внешней среды
    и наблюдаются при различных патологических
    состояниях организма.

    Для
    определения ответной реакции клеток
    при различных повреждающих воздействиях,
    наряду с другими цитологическими
    методами исследования, широко используется
    метод прижизненного окрашивания. Для
    окраски живого объекта применяют
    витальные красители, обладающие
    минимальной токсичностью. Прижизненные
    красители бывают кислыми (трипановая
    синь, метиловый кармин) или основными
    (нейтральный красный, янус зеленый,
    метиленовый синий). Различают также
    диффузные и гранулярные витальные
    красители. Красители вводят животному
    либо внутривенно — в этом случае краска
    наиболее полно проникает в органы
    исследуемого животного, либо окрашивают
    изолированные живые ткани.

    Удобными
    объектами для исследования являются
    тонкие пленки растительных и животных
    тканей, форменные элементы крови
    (эритроциты, лейкоциты), изолированные
    же­лезы личинок насекомых (хирономуса,
    дрозофилы), роговица лягушки, отпечатки
    клеток печени и др. Для изучения
    растительных клеток можно рекомендовать
    так называемую плаценту или пленку,
    одевающую семя подсолнечника. После
    слабого размачивания сухого семени она
    легко снимается и может быть подвергнута
    любым цитологическим исследованиям.

    Очень
    удобным материалом для исследования
    живых клеток являются культуры животных
    и растительных тканей и особенно культура
    лейкоцитов. Преимущество метода культуры
    тканей заключается в том, что клетка в
    условиях культуры оказывается в более
    благоприятных условиях, чем в условиях
    так называемого «переживания». Это дает
    воз­можность вести длительные, не
    ограниченные временем, наблюдения.
    Наконец, в условиях культуры легче найти
    место, где клетки расположены в один
    слой, что является идеальным для тонких
    наблюдений и при значительных увеличениях.

    В
    качестве приборов, которые применяют
    для исследования живых клеток, следует
    назвать обычный микроскоп и ряд его
    модификаций — изучение препаратов с
    применени­ем темного поля,
    фазовоконтрастного устройства,
    интерференционного и аноптралыюго
    микроскопов. Исключительно интересным
    для исследования живых клеток является
    при­менение люминесцентного микроскопа.

    Проведение
    работы с живыми «переживающими» клетками
    требует соблюдения определенных мер
    предосторожности, гарантирующих
    нормальное состояние клетки. Жи­вотные
    клетки обычно изучаются в рингеровском
    или в рингер-локковском солевом растворе
    или, наконец, в капле кровяной плазмы
    того животного, от которого взята
    исследуемая ткань.

    Растительные
    клетки обычно изучаются в водопроводной
    воде или в растворах сахара. Окрашивание
    производится в чашках Петри при
    температуре воздуха 20-25°С и при
    определенной концентрации красителя,
    которая устанавливается экспериментальным
    путем, индивидуально для каждой ткани
    (примерное разведение красителя 1:1000;
    1:5000 и т. д.).

    С первых же минут
    контакта красителя с тканью в цитоплазме
    неповрежденных клеток постепенно
    образуются мелкие гранулы в виде зерен,
    капелек. С течением времени количество
    гранул и их размеры
    увеличиваются. Ядро остается при этом
    неокрашенным. В поврежденных клетках
    цитоплазма и ядро окрашиваются диффузно.

    Весьма
    интересным и перспективным является
    метод двойной витальной окраски,
    разработанный на кафедре биологии (И.
    Е. Камнев, Л. Ф. Гордеева, 1959). Этот метод
    заключается в том, что ткани окрашиваются
    нейтральным красным в сочетании с азуром
    I.

    Оптимальные
    концентрации для различных тканей
    оказались различными. Так, для эпителия
    роговицы-лягушки лучшими оказались
    нейтральный красный в концентрации
    0,05% и азур I-0,1%. Растворы этих красителей
    готовятся отдельно на дистиллированной
    воде, а затем перед экспериментом
    сливаются вместе в соотношении 10 частей
    ней­трального красного и 3 части азура
    I, после чего смешиваются с равным
    количеством двойного солевого раствора
    Рингера. Преимущество этого метода
    заключается в том, что в результате
    такого окрашивания возникает четко
    видимая разница между нормальными и
    поврежденными клетками. Цитоплазма
    интактных клеток почти бесцветна и
    содержит большое количество гранул
    нейтрального красного, а поврежденные
    клетки диффузно окрашиваются азуром I
    в синий цвет.

    Использование
    витальных красителей дает возможность
    судить как о субстанциональных изменениях
    исследуемых клеток, так и об их
    функциональном состоянии. Причем, это
    окрашивание позволяет выявить такие
    тонкие начальные изменения, которые не
    обнаруживаются другими методами. Поэтому
    метод прижизненной окраски нашел широкое
    применение для решения и трактовки ряда
    как общетеоретических, так и прикладных
    вопросов.

    Домашнее
    задание
    Подготовить
    практическую работу № 3

      1. .
        Записать термины.

      2. .
        Подготовить вопросы для проверки
        исходного уровня.

      3. .
        Решить тестовые задания.

    Подпись
    преподавателя ______________________________

    Прижизненная окраска нормальных и поврежденных клеток, страница 3

    Удобными
    объектами для исследования являются тонкие пленки растительных и животных
    тканей, форменные эле менты крови (эритроциты, лейкоциты), изолированные железы
    личинок насекомых (хирономуса, дрозофилы), роговица лягушки, отпечатки клеток
    печени и др. Для изучения растительных клеток можно рекомендовать так
    называемую плаценту или пленку, одевающую семя подсолнечника. После слабого
    размачивания сухого семени она легко снимается и может быть подвергнута любым
    цитологическим исследованиям.

    Очень удобным
    материалом для исследования  живых клеток являются культуры животных и растительных
    тканей и особенно культура лейкоцитов. Преимущество метода культуры тканей
    заключается в том, что клетка в условиях культуры оказывается в более
    благоприятных условиях, чем в условиях так называемого «переживания». Это
    дает возможность вести длительные, не ограниченные временем, наблюдения.
    Наконец, в условиях культуры легче найти место, где клетки расположены в один
    слой, что является идеальным для тонких наблюдений и при значительных увеличениях.

    В качестве
    приборов, которые применяют для исследования живых клеток, следует назвать
    обычный микроскоп и ряд его модификаций — изучение препаратов с применением
    темного поля, фазовоконтрастного устройства, интерференционного и
    аноптрального микроскопов. Исключительно интересным для исследования живых
    клеток является применение люминесцентного микроскопа.

    Проведение
    работы с живыми «переживающими» клетками требует соблюдения
    определенных мер предосторожности, гарантирующих нормальное состояние клетки.
    Животные клетки обычно изучаются в рингеровском или в рингер-локковском солевом
    растворе или, наконец, в капле кровяной плазмы того животного, от которого
    взята исследуемая ткань. Растительные клетки обычно изучаются в водопроводной
    воде или в растворах сахара- Окрашивание производится в чашках Петри при
    температуре воздуха 20— 25″С и при определенной концентрации красителя,
    которая устанавливается экспериментальным путем, индивидуально для каждой ткани
    (примерное разведение красителя 1:1 000; 1:5 000 и т. д.).

    С первых же
    минут контакта красителя с тканью в цитоплазме неповрежденных клеток
    постепенно образуются мелкие гранулы в виде зерен, капелек. С течением времени
    количество гранул и их размеры увеличиваются. Ядро остается при этом
    неокрашенным. В поврежденных клетках цитоплазма и ядро окрашиваются диффузно.

    Весьма
    интересным и перспективным является метод двойной витальной окраски,
    разработанный   на кафедре биологии (И. Е. Камнев, Л. Ф. Гордеева, 1959). Этот
    метод заключается в том, что ткани окрашиваются нейтральным красным в сочетании
    с азуром I.

    Оптимальные
    концентрации для различных тканей оказались различными. Так, для эпителия
    роговицы лягушки лучшими оказались нейтральный красный в концентрации 0,05% и
    азур 1 — 0,1%. Растворы этих красителей готовятся отдельно на дистиллированной
    воде, а затем перед экспериментом сливаются вместе в соотношении 10 частей нейтрального
    красного и 3 части азура I, после чего смешиваются с равным количеством
    двойного солевого раствора Рингера. Преимущество этого метода заключается в
    том, что в результате такого окрашивания возникает четко видимая разница между
    нормальными и поврежденными клетками. Цитоплазма интактных клеток почти
    бесцветна и содержит большое количество гранул нейтрального красного,  а поврежденные
    клетки диффузно окрашиваются азуром 1 в синий цвет.

    Использование
    витальных красителей дает возможность судить как о субстанциональных изменениях
    исследуемых клеток, так и об их функциональном состоянии.  Причем, это
    окрашивание позволяет выявить такие тонкие начальные изменения, которые не
    обнаруживаются другими методами. Поэтому метод прижизненной окраски нашел широкое
    применение для решения и трактовки ряда как общетеоретических, так и прикладных
    вопросов.

    ТЕМЫ ДЛЯ ДОКЛАДОВ

    1.
    Прижизненные, или витальные, методы исследования и значение их в биологии и
    медицине.

    2.
    Паранекроз и его биологическая сущность.

    ЛИТЕРАТУРА

    1.
    Камнев И. Е. Пособие по общей цитологии.   Часть I,  1968. часть П. 1969.

    2. Руководство
    по цитологии под ред. Л. Н. Жинкина и П. П. Румянцева’, 1965.

    Прижизненная окраска нормальных и поврежденных клеток

    ПРИЖИЗНЕННАЯ ОКРАСКА НОРМАЛЬНЫХ И ПОВРЕЖДЕННЫХ
    КЛЕТОК

    1. Цель занятия

    Ознакомить с
    методикой прижизненного окрашивания животных и растительных клеток и научиться 
    отличать нормальные клетки от поврежденных.

    2. Материал и оборудование для
    занятия

    Таблицы клетки
    эпителия роговицы лягушки, окрашенные нейтральным красным с азуром; клетки
    пленки семени подсолнечника, окрашенные нейтральным красным.

    Микропрепараты: поврежденные и 
    неповрежденные клетки семени подсолнечника, окрашенные  нейтральным красным;
    поврежденные и неповрежденные клетки эпителия роговицы лягушки, окрашенные 
    нейтральным красным с азуром.

    Влажные семена подсолнечника, 
    0,15%-ный раствор нейтрального красного, чашки Петри, покровные и предметные
    стекла. Микроскопы.

    3. Методика проведения занятия

    Преподаватель в течение 5—10
    минут объясняет студентам цель и план проведения практического занятия, знакомит
    с материалом и оборудованием для работы и проверяет общую подготовку студентов
    к занятию (20—30 мин.).

    В течение
    следующих 10 минут студенты изучают методическое указание по данной теме и
    только после этого под контролем преподавателя приступают к выполнению практической
    работы (70—80 мин.).

    В конце занятия преподаватель
    подводит итог практической работы, проверяет рисунки и дает задание к следующему
    занятию (20—25 мин.).

    4. Содержание практической работы

    1. Студенты самостоятельно готовят временные препараты
    семени подсолнечника, окрашивая  их   нейтральным красным.

    Пленка семени подсолнечника
    является  двухслойным покровом зародыша, лежащим под плодовой оболочкой семени.
    Техника приготовления препарата  весьма проста. Предварительно замоченные или
    сухие семена подсолнечника освобождаются от кожуры. Затем лезвием бритвы обрезают
    оба конца семени и легким нажимом продольно разрезают верхний слой пленки и
    снимают ее пинцетом.

    Снятая пленка с семени
    окрашивается 0,15%-ным раствором нейтрального красного в чашках Петри. В цитоплазме
    неповрежденных клеток образуются гранулы нейтрального красного, ядро остается
    бесцветным.  Поврежденные клетки диффузно окрашиваются в красный цвет, ядро
    окрашивается более интенсивно, чем цитоплазма.

    Через 20 минут из кусочка пленки
    готовят  временный микропрепарат и изучают при большем увеличении микроскопа.

    2.
    Изучить постоянный микропрепарат пленки  семени подсолнечника с неповрежденными
    клетками при большом увеличении микроскопа. Препарат окрашен  нейтральным
    красным. На препарате видны неправильной многоугольной формы клетки,
    заполненные гранулами нейтрального красного разной величины. На периферии 
    клетки гранул больше, в центральной части, где находится невидимое в
    неповрежденной клетке ядро, их гораздо меньше. Препарат зарисовать.

    3. Изучить и зарисовать постоянный  микропрепарат
    пленки семени подсолнечника с поврежденными клетками при большом увеличении
    микроскопа.  Препарат окрашен нейтральным красным. На препарате видны клетки
    неправильной формы, диффузно окрашенные нейтральным красным. Хорошо видно
    ядро, окрашенное более  интенсивно, чем цитоплазма. Гранулы отсутствуют.

    4.
    Изучить постоянный микропрепарат эпителия роговицы лягушки с нормальными и
    поврежденными  клетками (демонстрация). Препарат окрашен нейтральным красным с
    азуром.

    Поврежденные клетки имеют
    многоугольную форму с четко выраженными границами. Цитоплазма и ядро таких
    клеток окрашены в фиолетовый цвет. Ядро окрашено более интенсивно и имеет 1—2
    ядрышка. Гранулы нейтрального красного и поврежденных клеток отсутствуют.

    Неповрежденные клетки имеют
    нечеткие границы и заполнены гранулами нейтрального красного. Структура ядра и
    ядрышек в нормальной клетке не видна.

    Зарисовать неповрежденные и
    поврежденные клетки.

    5.
    Зарисовать с таблицы схему строения клетки по данным электронной микроскопии.

    5. Перечень навыков, приобретаемых студентами
    на практических занятиях

    1. Закрепить навыки изготовления временных препаратов.

    2.
    Освоить основы методик прижизненного  окрашивания клеток.

    3.
    Уметь отличать нормальные (интактные)  клетки от поврежденных
    (альтерированных).

    VI. КОНТРОЛЬНЫЕ
    ВОПРОСЫ

    1.Что такое паранекроз и чем он характеризуется?

    2. В чем сущность метода прижизненной окраски нормальных и
    поврежденных клеток?

    3. В чем заключается метод
    двойного витального окрашивания?

    Клетки отдельных тканей масличных плодов и семян

    Ткани, из которых состоят масличные плоды и семена, состоят из сотен клеток — основных функциональных единиц растений. Клетки делят на множество типов, различных по структуре и функциям. Типичная растительная клетка — это клетка основной (запасающей) ткани семян, которая способна осуществлять все метаболические процессы. Клетки покровных тканей образовались из метаболически активных клеток, в результате специализации их функций, они полностью или частично лишены метаболической активности. Клетки различаются по форме, величине и химическому составу в зависимости от физиологических функций ткани, вида растения и возраста, однако сохраняют единый для растительной клетки план строения.

    В табл. приведены средние размеры клеток зародыша или эндосперма семян масличных растений.

    Однотипность строения живой растительной клетки возрастает при переходе от клеточного к субклеточному уровню. При изучении ультраструктур видовые различия и даже признаки тканевой дифференциации, хорошо видимые при наблюдении в световой микроскоп, на электронно-микроскопических снимках начинают исчезать. На молекулярном уровне ультраструктура клеток с однотипными функциями у всех растений практически одинакова, молекулы запасных белков, липидов, углеводов близки по химическому строению для всех тканей и видов растений. Все наблюдаемые различия связаны со специфическим набором молекул, в первую очередь ферментов, определяющим все многообразие жизни на Земле и уникальные свойства каждого отдельного организма.

    Размеры клеток маслосодержащих тканей семян, мкм

    Культура

    Маслосодержащие

    ткани

    Длина

    Ширина

    Арахис




    Семядоли


    78,5

    47,7

    Лен

    29,1

    13,1

    Подсолнечник

    53,3

    21,1

    Рапс

    31,9

    22,7

    Рыжик

    33,3

    19,9

    Хлопчатник

    27,7

    16,9

    Клещевина

    Эндосперм

    58,4

    40,4

    Кориандр

    30,7

    21,5

    Соя

    Семядоли и эндосперм

    68,4

    23,5

    СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КЛЕТОК

    В клетках основных тканей семян различают два основных элемента — клеточную стенку и протопласт.

    В растительной клетке в отличие от животной клеточная стенка жесткая. Она со всех сторон окружает протопласт и служит для него механической опорой. Клеточная стенка состоит из двух слоев — наружного (первичной стенки) и внутреннего (вторичной стенки). Пространство между контактирующими первичными стенками двух соседних клеток называют межклеточным слоем, или срединной пластинкой.

    Соседние клетки контактируют друг с другом не по всей поверхности, и по углам клеток образуются свободные пространства —межклетники. Свободное межклеточное пространство образует общую межклеточную систему, открытую на поверхности растительной ткани в окружающую атмосферу. Воздух всегда диффундирует внутрь через межклеточное пространство, и каждая клетка ткани получает необходимое количество кислорода.

    Протопласт состоит из цитоплазмы и одной крупной вакуоли или нескольких мелких. В цитоплазму погружены ядро клетки и многочисленные органоиды, или органеллы. При наблюдении в оптический микроскоп цитоплазма растущих растительных клеток при созревании или прорастании семян представляет собой прозрачную полужидкую массу зернистого строения, в которой видны отдельные органоиды. Ядро в молодой клетке располагается в центре, а у взрослой — вблизи клеточной стенки, куда оно оттесняется увеличивающейся вакуолью. Протопласты соседних клеток сообщаются при помощи тонких тяжей цитоплазмы, проходящих сквозь клеточные стенки и срединную пластинку контактирующих соседних клеток. Эти тяжи цитоплазмы называют плазмодесмами.

    В результате все живые клетки ткани растения связаны между собой в единую систему через плазмодесмы. На 1 мкм2 поверхности клеточной стенки приходится до 15 плазмодесм, образующих каналы диаметром 16…20 нм.

    Вакуоль — это часть объема протопласта, отделенная от цитоплазмы мембраной. В созревающих и прорастающих семенах в вакуоли содержится водный раствор неорганических ионов, углеводов, органических кислот, аминокислот, пептидов, белков, алкалоидов, фенольных соединений и др. При созревании семян и снижении их влажности эти соединения образуют кристаллы (например, оксалата кальция) и аморфные отложения. Вакуоль обеспечивает жесткость метаболически активной растущей клетке, так как осмотически активные вещества, содержащиеся в вакуоли, всасывают воду. При этом объем вакуоли увеличивается, цитоплазма прижимается к жесткой клеточной стенке, окружающей протопласт.

    В вакуолях клеток созревающих семян накапливаются запасной белок в виде белковых тел вакуоли, или алейроновых зерен, а также алкалоиды, гликозиды, сапонины и другие вещества, защищающие ткани растения от повреждения животными, насекомыми и микроорганизмами.

    СТЕНКИ КЛЕТОК

    Стенки клеток основных (маслосодержащих) тканей семян, как правило, тонкие.

    Из табл.  видно, что толщина клеточных стенок маслосодержащих тканей отдельных видов масличного сырья заметно различается. Из приведенных в таблице масличных культур наибольшая толщина стенок у клеток семян сои, наименьшая — у хлопчатника. У остальных видов масличного сырья толщина клеточных стенок изменяется от 0,4 до 0,94 мкм.

    Толщина клеточных стенок масличных семян, мкм

    Культура

    Маслосодержащие ткани

    Толщина

    Арахис

    Семядоли

    0,5…0,9

    Клещевина

    Эндосперм

    0,4…0,42

    Кориандр

    1,3

    Кукуруза

    Зародыш

    0,53

    Лен

    Семядоли и эндосперм

    0,32…0,4 1,2…1,3

    Пальма:

    кокосовая

    Эндосперм (копра)

    0,90

    масличная

    Эндосперм (пальмиста)

    0,94

    Подсолнечник

    0,54…0,8

    Рапс

    Семядоли

    0,62…0,8

    Рыжик

    0,6

    Соя

    Семядоли и эндосперм

    1,29…1,30

    Хлопчатник

    Семядоли

    0,3

    Современная технология получения растительных масел основана на необходимости максимального разрушения клеток при подготовке маслосодержащего материала к обезжириванию. В связи с этим от толщины клеточных стенок масличных плодов и семян зависят энергетические затраты в производстве.

    У большинства масличных семян контуры клеток маслосодержащих тканей слегка волнистые. Расположенные в углах соприкосновения соседних клеток межклеточные пространства (межклетники) заполнены у сухих семян газовой средой. В отличие от окружающей атмосферы семена меньше содержат кислорода и больше диоксида углерода.

    Как уже было отмечено выше, на поверхности протопласта растительной клетки находится прочная полисахаридная оболочка. Клеточная оболочка построена из полисахаридов: целлюлозы протопектина (пектина) и гемицеллюлоз. Прилегающие друг к другу клеточные стенки сцементированы межклеточным веществом, богатым пектином.

    Клеточная стенка в растущей клетке является метаболически активной системой, мало отличающейся в этом отношении от цитоплазмы. Процесс развития плодов и семян — это процесс деления клеток с образованием вокруг каждой из них прочной полисахаридной оболочки, характерной для растений. В клеточках, закончивших рост, биохимическая активность клеточной оболочки резко падает и сохраняется только в пронизывающих ее поровых каналах, заполненных цитоплазмой, — плазмодесмах.

    Клеточные стенки тканей плодовых и внешних семенных оболочек отличаются от клеточных стенок основных маслосодержащих тканей. С возрастом в процессе формирования защитных свойств клеточная оболочка пропитывается веществами, повышающими ее механическую прочность. Накопление в оболочке клетки лигнина ведет к одревеснению оболочки. Клетки с одревесневшими стенками не только механически прочнее, но и менее проницаемы для воды, кислорода и других газов.

    Через одревесневшую клеточную оболочку возможен некоторый обмен веществ, однако в большинстве случаев такие клетки отмирают, так как одревеснение сопровождается значительным утолщением клеточных оболочек. Кроме одревеснения в оболочке клеток покровных тканей идут процессы опробковения, кутинизации и ослизнения клеточных стенок.

    В результате усиливаются защитные свойства клеточной оболочки и физиологически важные клеточные структуры и легкоповреждаемые основные ткани надежно защищаются от внешних воздействий.

    При опробковении в оболочках клеток появляется гидрофобное вещество липидной природы — суберин. Пропитанные суберином стенки клетки становятся непроницаемыми для воды и газов, и обмен веществ в клетке прекращается. Содержимое клеток после этого отмирает, но ткань, состоящая из мертвых клеток, хорошо защищает живые клетки основных тканей от неблагоприятных воздействий.

    Поверхность клеточных стенок плодовой и семенной оболочек, обращенная к атмосфере, содержит кутин — гидрофобный полимер, состоящий из сложной смеси жирных гидроксикислот, связанных эфирными связями, и образующий трехмерную пространственную структуру. Такие клетки образуют защитную ткань (кутикулу) из трех слоев: наружного (воскового), среднего (кутинизированного, расположенного под восковым) и внутреннего, состоящего из кутина, воска, углеводородов, полисахаридов и следов белка. Кутикула предохраняет семена от неблагоприятных внешних воздействий и проникновения в них микроорганизмов. Процессы обмена веществ в кутинизированных клетках значительно замедляются, но не прекращаются совсем.

    Как уже отмечалось выше, у семян льна в клетках тканей семенной оболочки содержится до 12 % защитных слизей, по химическому составу близких к углеводам.

    ЦИТОПЛАЗМА И БИОМЕМБРАНЫ

    Цитоплазма метаболически активных клеток имеет сложную структуру. Вещество цитоплазмы называют цитозолем или гиалоплазмой. Все химические реакции в живой клетке происходят в структурах клетки в специфических условиях, отличающихся от условий лабораторного опыта.

    Биомембраны. Реакции в клетке идут в строго локализованных малых объемах, определяемых размерами структурных элементов клетки и отделенных от окружающей среды биологическими мембранами. Биомембраны — обязательный компонент органоидов клетки. Имеют жидкостно-мозаичную структуру и состоят из бислоя полярных липидов (фосфолипидов, гликолипидов и стеролов), в который встроены ферменты. Внешняя и внутренняя поверхности бислоя образованы гидрофильной частью липидов, а гидрофобные концы липидов (т.е. углеводородные в виде остатков жирных кислот) направлены друг к другу и частично перекрываются.

    В липидном бислое могут быть периферийные и интегральные белки. Периферийные белки связаны с полярной поверхностью бислоя относительно слабыми электростатическими взаимодействиями и легко извлекаются из мембраны.

    Интегральные белки погружены в липидный бислой. Они мотут быть погружены в бислой с наружной или внутренней стороны бислоя, не пронизывать его насквозь или пронизывать бислой, быть спрятанными внутри слоя в его гидрофобной зоне.

    Ферменты в структуре биомембраны не образуют сплошного слоя, они как бы вкраплены в липидный бислой. В белковой молекуле есть гидрофобные и гидрофильные части. Белок встраивается в гидрофобный липидный бислой своей, гидрофобной частью. Этот процесс идет в несколько стадий. Сначала белок адсорбируется бислоем, при этом происходит взаимная деформация бислоя и молекулы белка. Затем белок внедряется в бислой. Глубина погружения зависит от соотношения на поверхности молекулы белка гидрофильных и гидрофобных групп. Происходящая при этом деформация молекулы белка меняет биологические свойства белка и бислоя, усиливая ферментативную активность белка. Некоторые белки, встроенные в биомембрану, являются гликопротеинами и могут взаимодействовать с гликолипидами бислоя.

    Биомембрана не является статичной структурой. Молекулы липидов и белков могут перемещаться и находятся в непрерывном движении. В плоскости бислоя молекулы фосфолипидов перемешаются относительно легко, со скоростью 2 мкм/с. Молекулы белков вдоль бислоя движутся более медленно, поскольку их молекулы значительно крупнее, и их скорость составляет несколько микрометров в минуту. Переход молекулы фосфолипида с одной стороны мембраны на другую идет очень медленно — в течение нескольких часов.

    Согласно современным представлениям, липидный бислой является жидкой кристаллической структурой только при температуре, нормальной для функционирования живой клетки. В зависимости от природы остатков жирных кислот в фосфолипидах бислоя, степени их ненасыщенное™, молекулярной массы область температур, в которых биомембрана нормально функционирует, существенно изменяется.

    Жидкокристаллическое состояние бислоя обусловлено следующими внешними и внутренними факторами — температурой окружающий среды, ионной силой цитозоля, соотношением в структуре фосфолипидов бислоя длинно- и короткоцепочечных ацилов жирных кислот, соотношением ацилов насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, присутствием и строением неомыляемых липидов и гликопротеинов в составе бислоя.

    Подвижность молекул в бислое, или величина вязкости бислоя, определяется соотношением между остатками насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. При понижении температуры до значения, соответствующего фазовому переходу липидов, бислой из относительно текучего, подвижного жидкокристаллического состояния (оптимальная вязкость мембраны примерно в 100 раз выше вязкости воды) переходит в твердую гелеподобную структуру, что нарушает жизнедеятельность мембраны. Для липидного бислоя, содержащего остатки ненасыщенных жирных кислот, фазовый переход к твердому состоянию происходит при более низких температурах, чем для бислоя, содержащего остатки насыщенных жирных кислот. В связи с этим при созревании семян растения синтезируют только такие жирные кислоты, которые соответствуют благоприятным для них температурным условиям внешней среды.

    Ядро. Имеется у большинства клеток. Является наиболее крупным органоидом клетки и в молодых клетках занимает % их объема. В покоящейся клетке ядро окружено двойной биомембраной с многочисленными порами диаметром 90 нм, расположенными в определенном порядке. Через поры происходит обмен вещества между ядром и цитоплазмой. Внутренняя мембрана является собственно оболочкой ядра, наружная — представляет собой часть мембранных структур клетки и относится к цитоплазме.

    Внутри ядра находится ядрышко, в котором под действием рибонуклеиновой кислоты проходят первые этапы синтеза белков.

    В ядре расположены нуклеопротеины. Это сложные белки, представляющие собой соединения молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты с молекулами белков гистонов. Ядро клетки делится на два, затем происходит деление материнской клетки на две дочерние. Хранение наследственной информации в виде ДНК, ее удвоение при делении клетки осуществляются с помощью хромосом. Клетки растения данного вида содержат одинаковый набор хромосом.

    У масличных растений в течение жизненного цикла чередуются два поколения — с клетками, содержащими в ядрах одинарный (гаплоидный) набор хромосом, и с клетками, содержащими двойной (диплоидный) набор хромосом.

    Синтез ферментов в ядре клетки обусловливает управление всей жизнедеятельностью клетки. Образование в клетке химических компонентов (липидов, белков, углеводов и их соединений) — это ферментативные процессы, зависящие прежде всего от набора синтезированных клеткой ферментов и их активности.

    Митохондрии. Это органоиды, обеспечивающие клетку энергией. Энергия образуется в результате дыхания — процесса окисления веществ, запасаемых в клетке или поступающих извне. Митохондрия имеет внешнюю гладкую и внутреннюю складчатую биомембраны. Складки внутренней биомембраны, выступающие внутрь митохондрии, называются кристами. Внутреннее пространство между кристами заполнено гелеподобным веществом — матриксом. В матриксе находятся собственные специфические для митохондрии кольцевые ДНК, отличающиеся от ДНК, находящихся в ядре клетки. Митохондрии сами синтезируют свои белки, информация о строении которых записана в кольцевой ДНК. Биомембраны митохондрии имеют характерный химический состав. Так, внутренняя мембрана содержит 70 % белков и 30 % полярных липидов, а наружная — 85 % полярных липидов и 15 % белков.

    Способность митохондрии размножаться, а также система автономного синтеза белков и отличие концентрации ионов внутри митохондрии, вероятно, являются следствием того, что митохондрии первоначально были самостоятельными организмами типа бактерий, но были захвачены на каком-то этапе эволюции клетками и стали существовать в симбиозе с клеткой-хозяином, которая дает им питательные вещества, а сама получает от митохондрии энергию.

    Пластиды. Эти органоиды специфичны для растений. Важнейшие из пластид — хлоропласты, обеспечивающие клетку энергией. В отличие от митохондрии хлоропласты преобразуют солнечную энергию в химическую. В состав хлоропластов входит хлорофилл — пигмент зеленого цвета, расположенный на их внутренней мембране. Как и митохондрии, пластиды имеют двойную биомембрану и автономную систему синтеза белка. Вероятно, пластиды тоже были самостоятельными организмами (типа цианобактерий), и их включение в клетку-хозяина привело к тому, что растение получило возможность черпать энергию путем фотосинтеза.

    Кроме хлорофилла в пластидах содержатся каротиноиды — пигменты желто-оранжевого цвета (хромопласты) и бесцветные пластиды лейкопласты. Хлоропласты, хромопласты и лейкопласты способны взаимно превращаться, в результате у созревающих семян исчезает зеленая окраска. При прорастании семян в темноте проростки белые, а на свету зеленые, так как в них под действием солнечного света из лейкопластов образуется хлорофилл.

    Эндоплазматический ретикулум (ЭПР). Это наиболее крупный, после ядра, органоид клетки. Он представляет собой трехмерный лабиринт мембранных каналов, складки которого пронизывают цитоплазму. Пространства внутри лабиринта называют цистернами. Различают шероховатый и гладкий эндопластический ретикулумы. На шероховатом располагаются рибосомы — органоиды, осуществляющие синтез белка. В цистернах гладкого ретикулума проходит синтез липидов.

    Диктиосомы, или аппарат Гольджи. Это скопление сплющенных пузырьков, образованных биомембранами. Их основная роль — транспорт клеточных продуктов синтеза к внешней биомембране клетки. Диктиосомы, с одной стороны, примыкают к эндоплазматическому ретикулуму, а с другой, — к выделительной системе клетки.

    Микротельца. Эти органеллы растительной клетки имеют сферическую или сплющенную форму диаметром 0,2…1,5 мкм и окружены одинарной мембраной. Наиболее изучены два класса микротелец — пероксисомы и глиоксисомы.

    Пероксисомы найдены в фотосинтезирующих клетках листьев растений, в них происходит фотодыхание клеток листьев, а также ферментативное разложение токсичного пероксида водорода до Н2О и О2.

    Глиоксисомы были впервые выделены в 1967 г. из клеток эндосперма прорастающих семян клещевины, а затем обнаружены в клетках эндосперма и семядолей других семян масличных растений. Глиоксисомы присутствуют в маслосодержащих тканях только до тех пор, пока рост проростков поддерживается за счет расходования запасных липидов.

    Глиоксисомы тесно ассоциированы с липидными сферосомами, в которых накапливаются запасные липиды. В отличие от глиоксисом, где идет процесс превращения липидов в углеводы, в липидных сферосомах образуются триацилглицеролы из ацетил-КоА, малонил-КоА и глицерол-3-фосфата. Липидные сферосомы, как и другие микротельца, имеют сферическую или сплющенную форму, диаметром 0,4…3 мкм.

    Они окружены мембраной, состоящей из одного слоя липидов, в который погружены ферменты, гидролизующие и окисляющие липиды. Мембрана сферосом имеет толщину 2…3,5 нм (толщина двойной мембраны достигает 8,5 нм). Сферосомы различных масличных растений имеют близкий химический состав. Триацилглицеролы составляют до 80% их массы, в некоторых случаях —до 98,5 %. В сферосомах также имеются ферменты, осуществляющие синтез фосфолипидов.

    Кроме того, в клетках растений присутствуют лизосомы. Это органоиды, внутри которых содержится комплекс (около 20) гидролитических ферментов. Белки и другие соединения, проходя через мембрану, попадают в лизосомы, где подвергаются гидролизу. Продукты гидролиза выводятся в цитоплазму, где происходят их дальнейшие превращения.

    Обособленное положение в структуре клеток основных тканей семян занимают алейроновые зерна, содержащие запасные белки. У некоторых масличных растений в семенах откладывается небольшое количество запасных углеводов в виде крахмальных зерен.

    Эти образования, как и сферосомы, ограничены однослойной мембраной, по-видимому, более простой, чем биомембраны других органоидов.

    В отличие от клеток основных тканей созревающих и прорастающих семян в клетках полностью созревших масличных семян весь объем заполнен плотно упакованными липидными сферосомами, вакуолей в сухих семенах нет. В клетках покровных тканей (семенной и плодовой оболочке) при созревании семян накапливаются гидрофобные и химически инертные соединения липидной природы —воскоподобные соединения (кутин, суберин, продукты окисления жирных кислот).

    Структурные элементы растительной клетки можно условно разделить на две группы: биомембранные системы и транспортные связи. Биомембранные системы связаны со специализированной химической деятельностью клетки. Они являются обязательным структурным компонентом митохондрий, пластид, диктиосом, эндоплазматического ретикулума, всех внешних и внутренних мембран. Благодаря слоистости, специфической ориентации молекул, различной растворимости веществ и концентрации ионов биомембраны создают градиенты физических свойств, определяют напряженность электрических полей и обеспечивают необходимые условия для действия ферментов, встроенных в биомембрану или связанных с ней.

    Транспортные связи между клеточными органоидами и межмембранными системами клетки представлены эндоплазматическим ретикулумом, аппаратом Гольджи и плазмодесмами, которые объединяют ультраструктуры клеток в единую систему. Свободное перемещение веществ внутри клетки практически исключено, направление и скорость перемещения регулируются пронизывающими клетку каналами, обеспечивая необходимую интенсивность и характер процессов обмена веществ.

    Только неповрежденные, жизнеспособные клеточные структуры обусловливают упорядоченную химическую деятельность клетки. В свою очередь, только упорядоченная химическая деятельность живой клетки обеспечивает сохранение ее постоянно обновляющейся структурной организации.

    У высших растений, принадлежащих к различным ботаническим семействам, клеточные ультраструктуры очень сходны, так как они выполняют аналогичные функции. Специализированы только клетки и ткани. Так, если клетки выполняют функцию запасания липидов (например, в масличных растениях) или белков, то в результате может произойти увеличение в клетке тех органоидов, которые ответственны за синтез этих соединений.

    Для растущих клеток, усиленно делящихся (меристематическая ткань), характерны хорошо развитый эндоплазматический ретикулум, многочисленные диктиосомы, повышенное количество митохондрий, пластид и свободных рибосом. Ядра у них обычно крупные, с округлым контуром и несколькими ядрышками, вакуолей мало. Клетки покровных тканей, наоборот, независимо от того, в каком органе они находятся (в плодах, семенах или стеблях), имеют цитоплазму, состоящую почти из одних мембран, между которыми встречаются немногочисленные митохондрии и редко — пластиды. В клетках почти нет свободных рибосом, элементов эндоплазматического ретикулума и диктиосом.

    Основной целью технологического воздействия на маслосодержащие ткани семян является разрушение клеточных стенок и высвобождение содержимого клеток. Для этого на ткани семян воздействуют силами сдвига, достаточно интенсивными из-за прочной структуры сухих семян. Использование больших сдвиговых усилий в сочетании с воздействием влаги и тепла при разрушении клеточных стенок приводит к значительному повреждению внутриклеточных структур органоидов клетки, включая липидные сферосомы. В связи с этим метаболические процессы в разрушенной и измельченной маслосодержащей ткани нарушаются и их течение в измельченных семенах не соответствует типичным процессам в целой неповрежденной клетке. В измельченных семенах идут интенсивные гидролитические и окислительные процессы, которые быстро приводят к резкому ухудшению качества липидов и белков. Неупорядоченное течение деструктивных процессов в измельченных семенах способно серьезно затруднить получение пищевого растительного масла и белка и существенно снизить их биологическую ценность.

    Ткани масличных плодов и семян

    Семена масличных растений представляют собой сложные многоклеточные образования, построенные из нескольких типов тканей. Ткань — это совокупность клеток, выполняющих в организме растения определенную функцию и сходных по строению. Ткани семян по физиолого-биохимическим свойствам, характеру процессов обмена и химическому составу дифференцированы. Одноименные ткани различных растений обычно имеют большое сходство и выполняют аналогичные функции. Как правило, ткани не изолированы друг от друга и составляют взаимодействующие системы.

    ЗАПАСАЮЩИЕ ТКАНИ

    У семян наиболее развиты основные, или запасающие, ткани: ткани зародыша и эндосперма. В этих тканях происходит накопление и хранение питательных веществ.

    К масличным растениям, в семенах которых практически все запасные вещества сосредоточены в зародыше, точнее в его семядолях, относятся подсолнечник, горчица и соя. Так, у подсолнечника эндосперм представлен в виде тонкой однорядной ткани, сросшейся с семенной оболочкой.

    К растениям, семена которых имеют хорошо развитый эндосперм, относятся клещевина, мак и кунжут. В зародыше таких семян, как правило, почти нет запасных питательных веществ, а семядоли развиты слабо.

    У некоторых культур запасные вещества в семенах распределены относительно равномерно — и в семядолях, и в эндосперме. Обе ткани развиты достаточно хорошо. К таким растениям относится лен (табл.).

    Место отложения запасных веществ в масличных семенах

    Семейство, род, вид растений

    Тип плодов

    Место отложения запасных веществ

    Части растений, перерабатываемые на маслодобывающих заводах

    Бобовые

    Соя

    Многосемянный боб

    Семядоли зародыша и эндосперм

    Семена

    Арахис

    Семядоли

    зародыша

    Семена и плоды

    Астровые

    Подсолнечник, сафлор

    Семянка

    То же

    Плоды

    Сельдерейные

    Кориандр

    Двусемянка

    Эндосперм

    »

    Капустные

    Рапс, горчица, сурепица, рыжик,

    Стручок (стручочек)

    Семядоли зародыша

    Семена

    крамбе

    Мальвовые

    Хлопчатник

    Коробочка

    Семядоли зародыша и эндосперм

    Коноплевые

    Конопля

    Орешек

    Семядоли зародыша

    Плоды

    Леновые

    Лен

    Коробочка

    Семядоли зародыша и эндосперм

    Семена

    Губоцветные

    Перилла, ляллеманция

    Орешек

    Семядоли зародыша

    Плоды

    Молочайные

    Клещевина

    Коробочка

    Эндосперм

    Семена, части плодов (третинки)

    Кунжутные

    Кунжут

    »

    »

    »

    Маковые

    Мак

    »

    »

    »

    В зависимости от степени развития эндосперма семена делят на три группы — без эндосперма, с эндоспермом и с равномерно развитым зародышем и эндоспермом

    . Такое деление семян условно, и его можно проследить только в семенах, в которых процесс созревания полностью закончился.

    ПОКРОВНЫЕ ТКАНИ —ПЛОДОВЫЕ И СЕМЕННЫЕ ОБОЛОЧКИ

    Покровные ткани защищают зародыш и эндосперм семян от неблагоприятных внешних воздействий — механических повреждений, высыхания, перегревания, переохлаждения, лучистой энергии, проникновения чужеродных организмов, а также излишнего увлажнения. Выполнение защитной функции накладывает специфический отпечаток на строение покровных тканей, прежде всего внешних оболочек семян — плодовой и семенной. Эти оболочки у большинства растений состоят из мощной и твердой волокнистой ткани, сложенной из вытянутых толстостенных клеток, как правило, мертвых, лишенных внутриклеточного содержимого. Из-за характерного расположения клеток и их формы ткань иногда называют палисадной.

    Покровные ткани обеспечивают прорастание семян при условиях, наиболее благоприятных для развития проростка. Эта функция покровных тканей обусловлена спецификой химического состава, который обеспечивает их непроницаемость для воды и кислорода воздуха. Непроницаемость тканей для воды объясняется тем, что в их составе липиды (в основном воски и воскоподобные соединения). Многие масличные плоды и семена покрыты тонкой пленкой (налетом) из воскоподобных соединений. Покровные ткани многих плодов и семян образуют волоски, усиливающие защитные функции ткани или способствующие распространению семян. У семян хлопчатника, например, эпидермальные волоски (хлопковое волокно) достигают 70 мм. Иногда в покровных тканях образуется грубая защитная ткань — пробковая. Клетки этой прочной и упругой ткани отмирают и состоят только из толстых стенок, которые окружают полости, заполненные воздухом или смолистыми веществами.

    В семенной оболочке и в стенках плода обнаружены ингибиторы прорастания, поэтому удаление этих тканей способствует прорастанию семян. Присутствие в покровных тканях соединений типа фенолов, возможно, также усиливает непроницаемость. В семенной оболочке отдельных растений, например льна, накапливаются слизи. При контакте с водой слизи оболочки набухают и семена становятся клейкими, что способствует удержанию семян на почве и исключает их смывание и унос дождем или ветром. Набухший слой слизи непроницаем для кислорода, и осенью в условиях избыточной влажности препятствует поступлению кислорода к зародышу, задерживая прорастание до наступления более благоприятных условий.

    Если у зрелых семян плодовая оболочка не разрушается при созревании и уборке, то семенная оболочка имеет строение, подобное строению основной ткани — зародыша или эндосперма. Например, у подсолнечника семенная оболочка представляет собой тонкую пленку, состоящую из внешней (бахромчатой) ткани и внутренней (эпидермиса). Если у семян после созревания плодовые оболочки не сохраняются, то семенная оболочка у них, как правило, прочная, а строение тканей, составляющих ее, аналогично тканям плодовой оболочки. В отдельных случаях семенная оболочка может срастаться с маслосодержащими тканями ядра (например, у льна), и даже при разрушении семян эта связь сохраняется. Чаще семенная оболочка только соприкасается с ядром (у сои, горчицы, хлопчатника, клещевины).

    Большинство перерабатываемых масличных семян имеет сухую семенную оболочку. Семена с сочными покровами чаще встречаются у более эволюционно древних растений.

    ЗАРОДЫШ

    Зародыш семени состоит из находящихся в зачаточном состоянии корешка, стебелька (подсемядольного колена), почечки и первых листьев, называемых семядолями. Часто корешок, подсемядольное колено и почечку называют корешком-почечкой.

    Важнейшие ткани корешка-почечки включают внешние ткани — эпидермис, запасающую ткань, сердцевину, прокамбиальные тяжи, представляющие собой проводящую и механическую ткань.

    Основная ткань и сердцевина состоят из коротких цилиндрических клеток. Как правило, эти ткани зародыша более устойчивы к механическим воздействиям при измельчении семян в процессе технологической обработки.

    Семядоли состоят главным образом из тканей двух видов — покровной (наружный и внутренний эпидермис) и основной (губчатая и палисадная). В толще семядоли находятся проводящие и механические ткани, из которых образуются жилки листа. Наружные ткани зародыша однорядные, их защитные функции проявляются незначительно. Основная ткань многорядная и состоит из клеток, несколько вытянутых в радиальном направлении.

    Корешок-почечка расположен обычно у острого конца семени между семядолями.

    У зародыша семян разных масличных культур сохраняется однотипный план строения, но по степени развития, размерам и строению составляющих частей, прежде всего семядолей, обнаруживаются различия. Так, у семян без эндосперма, например у подсолнечника, семядоли толстые, мясистые, так как все запасные липиды и белки сконцентрированы в семядолях. У хлопчатника семядоли тонкие, но зато площадь их сравнительно больше, так как они свернуты в несколько несрастающихся рядов. У семян с хорошо развитым эндоспермом, например у клещевины, семядоли состоят из двух тонких листочков, разделенных воздушной полостью.

    ЭНДОСПЕРМ

    Эндосперм состоит из ткани, аналогичной по строению основной ткани зародыша. У семян без эндосперма этой ткани практически нет, она представлена одним или двумя рядами клеток, частично сросшимися с семенной оболочкой.

    У семян хлопчатника эндосперм представляет собой ткань, заполняющую складки свернутых семядолей, которая состоит из нескольких рядов клеток в зависимости от глубины складок и образует выравнивающий слой. У семян промежуточного типа (льна) объем эндосперма равен объему зародыша.

    У семян с развитым эндоспермом (клещевины) эндосперм — это основная запасающая ткань, которая занимает почти все свободное пространство внутри семенной оболочки.

    Созревание семян и накопление сухого вещества

    Запасные вещества семян (липиды, белки, крахмал) в основном синтезируются из углеводов, образующихся в процессе фотосинтеза в зеленых частях растения из СО2 атмосферы и воды. Лишь азот, фосфор и другие минеральные элементы, необходимые для синтеза белков развивающегося растения и формирующихся семян, поступают из почвы.

    Первым продуктом фотосинтеза является фосфорилированный моносахарид — фруктозо-6-фосфат. После образования он немедленно превращается в дисахарид — сахарозу, который является транспортной формой сахаров в растении.

    Из фотосинтезирующих органов сахароза поступает в запасающие клетки семян и там полимеризуется в крахмал. Возникший на этой стадии крахмал называется ассимиляционным — он подвергается дальнейшим превращениям в зависимости от вида растения и химической природы запасных веществ.

    Исходный материал, из которого построены органические соединения, поступает в семена из вегетативных органов растения. Движение ассимилятов из листьев и корней в семена, последующий синтез и отложение в запас веществ представляют собой сложные физиолого-биохимические процессы.

    Исходные соединения для образования ацилглицеролов и других веществ, запасаемых в масличных растениях, поступают в виде растворов. Это подтверждается тем, что в органах растения до цветения и в первые периоды созревания накапливается значительное количество водорастворимых аминокислот и пептидов, углеводов и органических кислот. По мере созревания эти соединения переходят в семена. К концу созревания семян в стеблях и листьях масличных растений растворимые углеводы, как правило, почти полностью исчезают, содержание крахмала не превышает долей процента, резко уменьшается количество органических кислот.

    В конце созревания семян происходит синтез запасных веществ из продуктов «раздревеснения», т. е. продуктов гидролиза полисахаридов стебля и соцветия, которые в виде подвижных углеводов поступают в семена. При сокращении процесса фотосинтеза из-за уменьшения поверхности листьев наблюдается также реутилизация белков. Их молекулы распадаются с образованием низкомолекулярных пептидов, которые поступают в семена и там включаются в резервные соединения. При отложении в запас синтезированные вещества переходят в наиболее химически инертные формы.

    Фазы развития семян. В процессе формирования и созревания на растении семена проходят четыре основные фазы развития: эмбриональную, растяжения тканей, накопления запасных веществ и фазу созревания.

    Эмбриональная фаза характеризуется интенсивным делением клетки тканей семян. Клетки состоят из протоплазмы, содержащей ядро, митохондрий, пластидов, элементов аппарата Гольджи и эндоплазматического ретикулума.

    В фазе растяжения происходит наиболее интенсивный рост тканей семян. В конце фазы в цитоплазме каждой клетки образуются одна или несколько крупных вакуолей.

    В фазе накопления запасных веществ в клетке создается аппарат для синтеза запасных веществ, эндоплазматический ретикулум поставляет белок в вакуоли, происходит отложение запасных веществ.

    Фаза созревания завершается переводом зародыша семян в покоящееся состояние.

    Между фазами отсутствуют четкие разграничения. Так, синтез у запасных веществ начинается еще в фазе растяжения клеток, а рост клеток, хотя и медленный, продолжается в фазе накопления запасных веществ.

    Окончание фазы накопления запасных веществ соответствует достижению уборочной спелости семян, после чего семена и плоды можно использовать в качестве масличного сырья. Морфологически созревание семян к этому времени практически завершается. Однако физиолого-биохимические процессы протекают еще достаточно интенсивно и могут в зависимости от внешних условий привести к глубоким качественным изменениям в семенах.

    Анатомические изменения семян при созревании. По мере созревания изменяется соотношение анатомических частей семян. Большую часть семени занимает зародыш — один или вместе с эндоспермом. В семенах многих масличных растений (льна, подсолнечника, арахиса, хлопчатника, горчицы) развитие эндосперма происходит лишь в определенном периоде созревания, а затем он почти полностью или частично поглощается зародышем.

    Основная функция временно существующего эндосперма — накопление запасных липидов и белков для последующего формирования зародыша. В период деструкции тканей эндосперма происходит интенсивный рост зародыша и накопление в его клетках запасных соединений.

    В семенах некоторых растений эндосперм сохраняется до конца созревания и составляет значительную часть объема семени. В этом случае основная функция эндосперма — снабжение питательными веществами зародыша при прорастании. В зрелых семенах клещевины и мака эндосперм составляет от 40 до 90 % общего объема семени.

    Клеточное строение эндосперма и семядолей зародыша имеет некоторые различия. Клетки эндосперма крупнее клеток зародыша, с более мелкими межклетниками. Клетки эндосперма буквально забиты запасными веществами — липидными сферосомами и алейроновыми зернами, причем отложений запасных веществ в эндосперме больше, чем в зародыше.

    Отложение запасных веществ в плодах и семенах детально прослежено у многих масличных растений. Рассмотрим накопление сухой массы в созревающих семенах подсолнечника.

    Для учета разнокачественности семян соцветие подсолнечника условно разделим тремя концентрическими окружностями на три зоны — краевую, срединную и центральную, в зависимости от расположения семян в соцветии.

    Наибольшее количество сухого вещества накапливается в семенах краевой и срединной зон. К началу уборки масса 1000 семян краевой и срединной зон подсолнечника возрастает в 4…5 раз. Общее накопление сухой массы семянок на растении происходит в основном за счет веществ этих двух зон. Семена центральной зоны накапливают меньше сухого вещества. К началу уборки прирост сухого вещества по всему соцветию достигает максимума и на этом практически останавливается.

    В основных тканях семян сухое вещество нарастает интенсивнее, чем в покровных — плодовой и семенной оболочках. Из-за этого лузжистость семян в краевой и срединной зонах к началу уборки подсолнечника выше, чем в краевой. Но это характерно только для последних стадий созревания. На ранних этапах созревания лузжистость семян в срединной зоне выше, чем в краевой. Причина этого в том, что в процессе созревания масса ядер семян срединной зоны накапливается интенсивнее, чем в семенах краевой зоны.

    Лузга (плодовая оболочка) семян краевой зоны более толстая и прочная, чем лузга семян других зон, что имеет существенное технологическое значение при отделении лузги от ядра.

    Изменение влажности семян. Формирование семян сопровождается их непрерывным обезвоживанием. На начальных стадиях созревания в семенах содержится до 80 % воды, причем влажность семян различных зон соцветия различается незначительно, что свидетельствует о предельном насыщении клеточных структур водой.

    На первых стадиях созревания в ядре семянок содержится больше влаги, чем в оболочке. Интенсивность непрерывного обезвоживания в этот период созревания не зависит от погодных условий. Влияние влажности воздуха на изменение скорости обезвоживания семян начинает проявляться только в последний период созревания, когда влажность семян уже невелика.

    К моменту достижения семенами уборочной спелости влажность оболочки становится выше влажности ядра. Это соотношение сохраняется при дальнейшем хранении семян. Перераспределение влаги в процессе созревания между ядром и оболочкой является в первую очередь следствием преимущественного накопления в ядре гидрофобного масла. В оболочке гидрофобные вещества накапливаются менее интенсивно, поэтому к концу созревания лузга сохраняет большую способность к поглощению воды.

    Аналогичная картина созревания семян характерна для других масличных растений.

    НАКОПЛЕНИЕ ЛИПИДОВ

    У всех масличных семян основную часть сухого вещества составляют липиды. На ранних стадиях формирования масличных семян только незначительная доля ассимилятов, поступающих в семена, идет на синтез липидов, а основная масса превращается и промежуточный продукт — ассимиляционный крахмал. На более поздних стадиях созревания семян крахмал превращается в липиды.

    Микрохимические исследования созревающих масличных семян подтверждают представление о превращении веществ углеводной природы (крахмала) в липиды в клетках зародыша и эндосперма.

    Клетки созревающих семядолей подсолнечника на ранних стадиях созревания заполнены крахмальными зернами разного размера в основном овальной формы. Некоторые зерна уже после первых дней созревания теряют гомогенность, и наряду с крахмалом в них появляются липиды. У отдельных крахмальных зерен липидная часть занимает небольшую часть зерна, у других объем крахмальной и липидной фаз примерно равны, а у некоторых остаются только следы крахмала. Такую же картину можно видеть в клетках созревающих семян горчицы, мака, льна.

    У каждого вида масличного растения переход крахмала в липиды наблюдается после цветения в определенный период, который совпадает со временем, когда формирование и рост зародыша заканчиваются. В семенах горчицы, а также мака в зернах крахмала, уже начавших накапливать липиды, между крахмалом и липидами обнаруживается светлая зона. Она заполнена промежуточными продуктами превращения крахмала в липиды.

    Скопление зерен крахмала, переходящего в липиды, наблюдается у ядра клетки, что позволяет предположить участие последнего в этом процессе. Сначала ядра клеток плотно окружены крахмальными зернами, затем в ближайших к ядрам зернах появляются переходные формы соединений крахмала с липидами, образуется промежуточная светлая зона. В конце процесса ядра плотно окружены липидными образованиями.

    В клетках созревающих семян подсолнечника, горчицы, рапса, льна липиды появляются на 5…7-е сутки после окончания цветения. Первоначально липиды обнаруживаются в пластидах эпидермиса, а затем — и в пластидах других тканей зародыша. Одновременно с образованием липидов происходит интенсивное деление клеток зародыша. На 14-е сутки после окончания цветения деление клеток заканчивается и начинается освобождение пластид от липидов. Липиды выходят в цитоплазму, заполняя все свободное пространство клетки в виде липидных сферосом.

    Накопление запасных липидов при созревании протекает в условиях высокой влажности семян (свыше 60 %), причем уровень влажности семян практически не зависит в этот период от погодных условий. Когда накопление липидов приближается к максимальному, начинается быстрое обезвоживание семян. В дальнейшем, до уборки, влажность семян колеблется в зависимости от погодных условий — влажности воздуха и его температуры.

    Если по погодным условиям влажность созревающих семян снижается медленно, в семенах возможно развитие нежелательных процессов. Прежде всего это гидролитические процессы, сопровождающиеся расходованием запасных липидов (триацилглицеролов) с образованием свободных жирных кислот.

    Если в начальной стадии созревания в липидном комплексе семян преобладают структурные липиды, то к концу созревания преобладающими становятся запасные липиды. Эта закономерность установлена для большинства масличных растений. Так, на ранних стадиях созревания в липидах соевых семян практически нет триацилглицеролов. В основном в этот период они состоят из гликолипидов и фосфолипидов. При дальнейшем созревании семян общее содержание липидов растет от 1 до 20 %, причем наиболее быстро увеличивается количество триацилглицеролов. Основные компоненты фосфолипидов в недозрелых семенах — фосфатидные кислоты, количество которых уменьшается с увеличением содержания фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина и фосфатидилинозитола.

    В созревающих масличных семенах накопление липидов — основного компонента
    быстро увеличивающегося сухого вещеетва протекает очень быстро. У подсолнечника, например, с первых дней созревания главную группу запасных липидов составляют триацилглицеролы. На ранних стадиях созревания им сопутствуют лоно- и диацилглицеролы и свободные жирные кислоты. Очень быстро содержание этих продуктов неполного синтеза триацилглицеролов снижается, а в липидном комплексе кроме триацилглицеролов остается относительно немного липидов других классов, в частности структурных. Это фосфолипиды, стерины и их эфиры, токоферолы, каротиноиды, хлорофиллы (феофитины) и воски. Структурные липиды обнаруживаются с первых дней созревания, и в дальнейшем их количество мало изменяется по сравнению с интенсивным накоплением триацилглицеролов.

    В ходе созревания масличных семян изменяется содержание жирных кислот, входящих в состав триацилглицеролов. Так, в созревающих семенах подсолнечника преобладают жирные кислоты с 18 атомами углерода, в основном ненасыщенные — олеиновая и линолевая. Содержание этих двух кислот в созревших семенах составляет до 90 % от суммы жирных кислот. По мере роста масличности семян различных сортов относительное содержание олеиновой кислоты падает, поэтому триацилглицеролы высокомасличных сортов подсолнечника более ненасыщенные по сравнению с низкомасличными, у которых содержание линолевой кислоты ниже, хотя сумма названных кислот почти не изменяется.

    В современных сортах высоколинолевого подсолнечника, возделываемых в южных районах страны, содержание линолевой кислоты в триацилглицеролах составляет свыше 60 % от общей суммы жирных кислот. В результате значительная часть триацилглицеролов подсолнечного масла является однокислотными, содержащими только линолевую кислоту, которая легче, чем олеиновая, подвергается окислительным воздействиям. В этом заключается одна из специфических особенностей высокомасличного подсолнечника, имеющая важное значение при технологической переработке. Повышенная химическая активность линолевой кислоты существенно снижает химическую стойкость подсолнечного масла к окислению при хранении, и изменение состояния линолевой кислоты является определяющим при оценке состояния всего липидного комплекса подсолнечных семян.

    Оптимальные сроки уборки подсолнечных семян, определяемые по максимуму содержания триацилглицеролов и суммы липидов, в общем совпадают по времени с максимумом содержания линолевой кислоты в триацилглицеролах. Относительное содержание линолевой кислоты в семенах и триацилглицеролах является очень подвижным, быстро откликающимся на изменение качественного состояния семян. Изменения содержания двух важнейших кислот — олеиновой и линолевой — в семенах подсолнечника идут на такой стадии созревания семян, когда содержание свободных жирных кислот уже невелико и изменение степени ненасыщенности и превращение жирных кислот из С18:1 в С18:2 происходит уже в составе триацилглицеролов. В этот период в семенах уже сформированы отложения запасных липидов в сферосомах и изменение относительного соотношения олеиновой и линолевой кислот свидетельствует о подвижности отложенных в запас липидов.

    Закономерности изменения липидного комплекса в созревающих семенах подсолнечника в общем справедливы для большинства масличных растений.

    Синтез жирных кислот. В созревающих масличных семенах образование жирных кислот происходит в два этапа, протекающих последовательно. Первый — синтез пальмитиновой кислоты, второй — удлинение углеродной цепи пальмитиновой кислоты и ее дегидрирование (десатурация).

    Синтез пальмитиновой кислоты. Суммарная реакция этого этапа синтеза следующая:

    Ацетил-КоА + 7 малонил-КоА —> пальмитил-КоА + 8 КоА + + 7СО2 + 6 Н2О.

    Эта реакция идет в цитоплазме (цитозоле) клетки; для осуществления необходима уксусная кислота, активированная коферментом А, в виде ацетил-КоА.

    Ацетил-КоА образуется в матриксе митохондрии клеток при окислении
    пировиноградной кислоты — продукта распада углеводов в ходе гликолиза.

    Ацетил-КоА не может самостоятельно пройти сквозь мембрану митохондрии. Это происходит только с помощью фермента переноса ацетильных групп через мембрану, работающую по типу челнока. Ацетил-КоА предварительно взаимодействует со щавелевоуксусной кислотой с образованием лимонной кислоты:

    Лимонная кислота уже способна пройти сквозь мембрану митохондрии и перейти из матрикса в цитоплазму. В мембране митохондрии находится транспортный фермент, образующий трикар-боксилаттранспортирующую систему. Лимонная кислота образует комплекс с транспортным белком и в таком виде проходит через мембрану.

    В цитоплазме клетки лимонная кислота реагирует с АТФ и KoA-SH, в результате чего образуются ацетил-КоА и щавелевоуксусная кислота. Затем щавелевоуксусная кислота возвращается в матрикс митохондрии, а из ацетил-КоА, АТФ, СО2 и Н2О образуется малонил-КоА.

    Синтез пальмитиновой кислоты осуществляют семь ферментов, объединенных в мультиферментный комплекс — синтетазу жирных кислот. Молекулярная масса синтетазы около 400 кДа. Центральное место в этом комплексе занимает кофактор — ацил-переносящий белок (АПБ) с молекулярной массой 8847 Да.

    Объединение ферментов в один комплекс ускоряет синтез жирной кислоты, так как последовательные этапы синтеза выполняются взаимосвязанными контактирующими ферментами.

    Адилпереносящий белок — сложный белок, основу небелковой части которого — фосфопантетеиновой
    группы — составляет пантотеновая кислота.

    Эта группа в молекуле белка присоединяется к полипептидной цепи АПБ по остатку серина.

    С остатком серина фосфопантетеиновая группа образует как бы «подвижную руку», которая последовательно переносит синтезируемую жирную кислоту от активного центра первого фермента к активным центрам следующих.

    В синтезе жирных кислот принимают участие две сульфгидрильные группы (—SH). Одна находится в небелковой части АПБ — в фосфопантетеинате, другая — в остатке цистеина полипептидной цепи белка. Сульфгидрильная группа в фосфопантетеинате обозначена ФП — SH, а в цистеине полипептидной цепи — HS—cys:

    Остаток малонила всегда присоединяется к ФП—SH, а остаток ацетила — к HS-цистеину. Малонил и ацетил располагаются в пространстве очень близко друг к другу, это ковалентное связывание обеспечивает их взаимодействие в ходе синтеза:

    Это первая реакция синтеза жирной кислоты — конденсация. Ацетильная группа вытесняет карбоксильную группу малонила
    в виде СО2, которая присоединяется к ацетил-КоА и образует малонил-КоА.

    В построении цепи углеродных атомов жирной кислоты СО2 не участвует, а постоянно регенерируется в ходе синтеза и служит своего рода катализатором. Химический смысл отщепления СО2 от малонила заключается в том, что в момент отщепления резко возрастает реакционная способность образующегося двууглеродного фрагмента, остающегося от малонила. Этот фрагмент очень быстро взаимодействует с ацетилом, образуя четырехуглеродный фрагмент — ацетоацетил.

    Вторая реакция — 3-кетовосстановление.

    Таким образом, бутирил становится на то место, которое в начале цикла занимал ацетил.

    Следующий цикл синтеза начинается с присоединения малонил-КоА к АПБ (т. е. к HS—ФП-АПБ). Затем при реакции конденсации бутирил покидает Н-группу цистеина и замещает молекулу СО2 в малонил-S—АПБ. Образуется шестиуглеродная цепь, ковалентно связанная с SH-группой фосфопантетеината (HS-ФП). В ходе последующих трех реакций шестиуглеродная группа восстанавливается, дегидратируется, еще раз восстанавливается и после завершения цикла переносится на SH-группу цистеина.

    После семи таких циклов образуется конечный продукт — пальмитиновая кислота (С16:0)- Такая длинная углеродная цепь уже не может быть удержана «подвижной рукой» ацилпереносящего белка и отделяется от синтетазы.

    В молекуле пальмитиновой кислоты семь двууглеродных фрагментов (из восьми) — остатки малонила. Остаток ацетила занимает 1-е положение от метального конца молекулы, с которого начинается синтез пальмитиновой кислоты.

    Удлинение углеродной цепи пальмитиновой кислоты и ее дегидрирование. Происходит путем присоединения к карбоксильному концу молекулы двууглеродных единиц.

    Масличные растения имеют две системы для удлинения углеродной цепи жирных кислот. Обе системы мультиферментные, напоминающие по строению и схеме действия синтетазу жирных кислот; катализируют многоэтапные процессы.

    Ферментная система  локализована в цитоплазме клетки. Она осуществляет процесс:

    Пальмитил-АП Б + Малонил-АПБ —> Стеароил-АПБ + СО2.

    Ферментная система С18—>С20 связана с мембранами эндоплазматического ретикулума. Способна удлинять как насыщенные, так и ненасыщенные жирные кислоты.

    Процесс десатурации жирных кислот, в частности превращение стеариновой кислоты в олеиновую, катализируется десатуразами. В масличных растениях обнаружены десатуразы, которые вводят двойную связь в стеароил-АПБ. При этом образуется олеиновая кислота, двойная связь у которой расположена между 9 и 10-м атомами углерода. Жирная кислота присоединяется к ферменту карбоксильным концом так, что активный центр десатуразы не может оказаться ближе 9-го атома углерода.

    Десатуразы обнаружены в липидных сферосомах созревающих семян клещевины. Субстратом для них являются производные АПБ
    — С18:0. Для действия десатураз необходим молекулярный кислород и НАДФН + Н+
    в качестве восстановителя.

    В созревающих семенах подсолнечника в дневное время происходит преимущественный синтез С16:0, С18:0 и С18:1, a С18:2 синтезируется в основном ночью. Это легко объяснить, поскольку снабжение тканей созревающих семян атмосферным кислородом ночью усиливается при одновременном снижении расхода О2 на дыхательный газообмен. Избыток кислорода в тканях семян в этом случае в большей мере расходуется на десатурацию жирных кислот.

    Накопление в масличных семенах специфических жирных кислот вносит некоторые коррективы в рассмотренную схему. Так, для растений семейства Капустные характерен синтез эруковой и эйкозеновой кислот. В период максимального синтеза в семенах этих растений накапливаются кислоты С18:1
    и C18:2. Затем синтез этих кислот уменьшается, а синтез эруковой и эйкозеновой усиливается. Это свидетельствует о том, что в семенах горчицы существуют два пути синтеза ненасыщенных кислот. Синтез триацилглицеролов. Для синтеза триацилглицеролов необходимы глицерол-3-фосфат и ацил-КоА.

    Образование триацилглицеролов начинается с ацилирования свободных гидроксильных групп глицерол-3-фосфата двумя молекулами ацил-КоА с образованием фосфатидных кислот.

    Затем фосфатидная кислота гидролизуется до диацилглицерола, который, реагируя с третьей молекулой ацил-КоА, образует триацилглицерол.

    Образование триацилглицеролов в созревающих семенах можно проследить по изменению содержания в них свободных жирных кислот, т. е. кислотного числа масла (К. ч.).

    У всех масличных семян К. ч. по мере созревания снижается. Например, в семенах подсолнечника наблюдается хорошо выраженная зависимость кислотного числа масла от степени их зрелости и местоположения в соцветии (увеличивается от периферии соцветия к центру). Снижение кислотного числа масла в созревающих семенах идет очень быстро и к концу созревания становится менее 1.

    Синтез триацилглицеролов локализован в эндоплазматическом ретикулуме клетки, из цистерн которого в дальнейшем формируются липидные сферосомы, окруженные одинарными мембранами.

    Синтез фосфолипидов. До стадии образования фосфатидных кислот синтез фосфолипидов не отличается от синтеза триацилглицеролов, но затем фосфатидные кислоты и цитидиновые нуклеотиды в эндоплазматическом ретикулуме клетки образуют цитидиндифосфатидилглицерол (ЦДФГ):

    Цитидинфосфатная часть молекулы ЦДФГ является переносчиком фосфатидной кислоты. Далее цитидинмонофосфат (ЦМФ) вытесняется из молекулы соединением гидрофильной природы — холином, этаноламином, серином, инозитолом, образуя соответственно фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидил-серин, или фосфатидилинозитол. Синтез фосфолипидов, как и синтез триацилглицеролов, локализован в эндоплазматическом ретикулуме клетки.

    Синтез других липидов. Интенсивный биосинтез стеролов в созревающих семенах протекает в основном до достижения семенами фазы спелости (для семян подсолнечника он завершается в течение 30 сут после окончания цветения). Общее содержание стеролов в семенах возрастает в фазе роста на 13-е сутки после цветения. После этого оно остается постоянным, но в составе липидов снижается в период максимального маслообразования и затем до конца созревания практически не изменяется (табл.).

    Изменение содержания стеролов в подсолнечнике сорта Передовик при созревании, % в пересчете на СВ


    Дни после цветения

    Липиды в ядре семян

    Общие стеролы

    Свободные стеролы

    Стеролы, мг/1000 семян

    в масле

    в семенах

    в масле

    в семенах

    в масле

    в семенах

    6

    7,7

    0,272

    0,021

    1,49

    13

    35,3

    0,745

    0,263

    0,648

    0,229

    37,20

    32,39

    20

    61,4

    0,489

    0,300

    0,413

    0,253

    79,82

    67,32

    30

    65,7

    0,456

    0,300

    0,418

    0,275

    128,94

    118,19

    41

    65,2

    0,496

    0,323

    0,381

    0,248

    168,83

    129,63

    Преобладают свободные стеролы, а остальные находятся в виде эфиров с жирными кислотами.

    Биосинтез каротиноидов в растениях имеет много общего с биосинтезом стеролов. Эти соединения синтезируются из ацетил-КоА через мевалоновую кислоту, образующуюся в результате конденсации трех молекул ацетил-КоА и изопентилпирофосфата. Далее синтез стеролов и каротиноидов из изопентилпирофосфата осуществляется различными путями: стеролов — через стадию образования сквалена, каротиноидов — из изопентилпирофосфата.

    Таким образом, в созревающих масличных семенах процессы биосинтеза триацилглицеролов, фосфолипидов, каротиноидов и стеролов взаимосвязаны. На первых этапах образуются преимущественно структурные липиды, а в период интенсивного синтеза липидов — триацилглицеролы.

    НАКОПЛЕНИЕ БЕЛКОВ И ДРУГИХ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ

    Первичным источником соединений азота для живых организмов является азот атмосферы, переходящий в восстановительную форму или под действием азотфиксирующих бактерий, или при восстановлении нитратов удобрений.

    Углеродная часть аминокислот образуется из глюкозы, аминогруппа — из восстановленной формы азота — аммиака, после его включения в органические соединения или из других аминокислот путем реакций переаминирования.

    Аминокислоты поступают в семена из корней и листьев и являются исходным материалом для синтеза запасных белков и ферментов.

    Начало синтеза запасных белков в созревающих семенах совпадает со снижением массовой доли влаги с 90 до 80 %. При дальнейшем обезвоживании (до 75 %) интенсивность синтеза запасных белков нарастает до максимума и затем постепенно ослабевает по достижении влажности в семенах 45…50 %. После этого синтез и отложение в запас белков в клетках семян практически прекращаются.

    Как и при синтезе липидов, постепенное обезвоживание семян в период синтеза белков происходит в результате закономерных изменений метаболических процессов и мало зависит от содержания влаги в атмосфере, окружающей семена.

    На начальных стадиях созревания семена сои содержат только 28-белки. Более высокомолекулярные белки (7S и 11S) образуются позже. К концу созревания в семенах высокомолекулярных 11 S-белков содержится уже до 70 % общей массы белков. В начале синтеза 78-белка сои (конглиценина) появляются относительно легкие субъединицы белка —
    α и β.

    В созревающих семенах хлопчатника предшественники основного 11S-белка имеют молекулярную массу 67…70 кДа, а две преобладающие группы субъединиц запасных белков — соответственно 52 и 48 кДа.

    Алейроновые зерна или белковые тела формируются различными путями — или на шероховатом эндоплазматическом ретикулуме, где образуются цитоплазматические белковые тела, или в вакуолях, где формируются вакуолярные белковые тела.

    Цитоплазматические белковые тела возникают в процессе расширения и удлинения шероховатого эндоплазматического ретикулума. Вакуолярные белковые тела формируются в вакуолях клетки.

    Отложение в запас белковых тел или алейроновых зерен в вакуолях заключается в последовательном осаждении химических компонентов из содержимого вакуолей в процессе созревания семян.

    В период роста растительной клетки вакуоль занимает основную часть объема и в нее из цитоплазмы поступают продукты вторичного обмена, а также белки, которые сохраняются в вакуоли как запасные вещества. По мере обезвоживания вакуоли запасные белки откладываются в твердом состоянии, образуя алейроновые зерна. Сначала алейроновые зерна представляют собой заполненные жидкостью ячейки вакуоли, а затем по мере созревания семян теряют воду. При этом компоненты вакуолярного сока последовательно осаждаются в соответствии с их растворимостью. Одним из первых осаждается фитин, в виде глобоида. Образование глобоида начинается с компоновки отдельных частиц в циклические структуры, формирующие скелет глобоида. Затем идет «обрастание» глобоида снаружи белком и одновременное отложение фитина внутри глобоида. Далее начинают осаждаться молекулы наиболее труднорастворимых белков и образуется кристаллическая решетка кристаллоида. Заключительным этапом является формирование кристаллоида белка, после чего алейроновое зерно приобретает свою структуру. Запасание белков сопровождается образованием четвертичной структуры молекулы. После этого остатки вакуолярной жидкости, содержащей легкорастворимые белки, осаждаются на алейроновом зерне и превращаются в гомогенную цементирующую массу вокруг глобоида и кристаллоида.

    В тканях одного семени белковые тела могут иметь как вакуолярное, так и ретикулярное происхождение, образуясь в последнем случае путем экструзии белков из эндоплазматического ретикулума.

    Наличие в одной и той же запасной ткани семян двух типов белковых тел соответствует двум последовательным способам запасания белков. На первой стадии запасные белки накапливаются в вакуолях, которые быстро разделяются на части и дают начало первым белковым телам. На второй стадии одновременно с синтезом белков на шероховатом эндоплазматическом ретикулуме появляются расширения, заполняются белком и дают начало цитоплазматическим белковым телам.

    НАКОПЛЕНИЕ УГЛЕВОДОВ

    Синтез углеводов из неуглеводных предшественников обязательно проходит через стадию образования глюкозо-6-фосфата из гексозного продукта фотосинтеза.

    Для синтеза трех важнейших углеводов: транспортной формы углеводов — сахарозы, запасного углевода — крахмала и структурного углевода клеточных стенок — целлюлозы — необходимы нуклеозиддифосфаты. Для синтеза сахарозы необходим уридиндифосфат (УДФ), для синтеза крахмала—аденозиндифосфат (АДФ), для синтеза целлюлозы — гуанозиндифосфат (ГДФ).

    Предшественниками производных углеводов — цианогенных гликозидов являются углеводы и аминокислоты.

    В семенах льна при синтезе линамарина связь аминокислоты включается неразрушенной.

    Аналогично в растениях идет синтез других гликозидов.

    НАКОПЛЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

    В семенах масличных растений накапливается большое количество минеральных элементов. Общей закономерностью является преимущественное накопление макро- и микроэлементов основными тканями (ядром) семян.

    Микроэлементы фосфор, калий, кальций, магний и ряд других входят в состав важнейших ферментных систем, ответственных за нормальное развитие нового растения при прорастании семян, а также за накопление запасных веществ в созревающих семенах. Фосфаты должны присутствовать в клетке постоянно, чтобы обеспечить биосинтез нуклеиновых кислот, энергетический обмен (образование АТФ) и синтез липидов.

    Характер накопления фосфатов в созревающих подсолнечных семенах свидетельствует о том, что относительное и абсолютное содержание общего фосфата в семенах подсолнечника возрастает с момента окончания цветения до полного их созревания (табл.).

    Накопление соединений фосфора в созревающих подсолнечных семенах, мг Р2О5 в 1000 семенах


    Соединение фосфора

    Период с момента окончания цветения, сут

    1

    5

    10

    16

    21

    26

    32

    Фосфор

    общий

    91,1

    191,5

    454,5

    613,3

    718,9

    1031,9

    1095,1

    белковый

    15,6

    37,9

    44,9

    56,2

    36,1

    36,9

    51,6

    Минеральные фосфаты

    42,6

    73,7

    81,1

    66,0

    56,9

    53,7

    43,1

    Сахаро- и глицерофосфаты

    26,8

    66,6

    120,1

    94,6

    73,1

    87,4

    77,8

    Фитин

    Следы

    Следы

    182,7

    367,1

    523,9

    811,9

    884,0

    Фосфолипиды

    свободные

    1,9

    6,4

    12,5

    7,6

    4,1

    1,9

    2,0

    связанные

    4,2

    6,9

    13,2

    22,8

    24,8

    36,8

    36,6

    В начале созревания в семенах накапливаются следующие основные фосфорные соединения: минеральные фосфаты, сахаро- и глицерофосфаты.

    Фосфор запасается в виде фитина — кальций-магниевой соли инозитгексафосфорной кислоты. Характер накопления фитина в созревающих семенах свидетельствует о том, что он является запасным веществом наряду с липидами и белками. При созревании фитин, как и другие запасные вещества, является конечным продуктом синтеза и используется только при прорастании семян.

    С другой стороны, фитин «выводит» из метаболизма фосфор, активирующий в виде АТФ и аналогичных соединений молекулы исходных веществ для синтеза крахмала, липидов и белков, из других процессов биосинтеза, переводя его в инертную кальций-магниевую соль инозитгексафосфорной кислоты. Этим регулируется активность метаболических процессов при созревании семян. Связывание фосфора при образовании фитина уменьшает энергетический потенциал семян и приводит к постепенному затуханию обмена в созревающих семенах. Как было отмечено ранее, фитин в алейроновых зернах образует с белком связи типа глобоид — кристаллоид. Можно предположить, что фитин взаимодействует таким же образом с ферментами, снижая их активность.

    Наибольшее количество калия обнаружено в тех органах и тканях, где происходит интенсивный обмен веществ. Как показали исследования, у подсолнечника содержание калия в плодовой оболочке семян (лузге) выше, чем в ядре.

    Содержание Na2О в золе плодовой оболочки непостоянно и колеблется в пределах 0,58…3,66 %.

    Сумма СаО и MgO за период созревания возросла от 16,55 до 32,8 % от массы золы.

    При созревании семян относительное содержание минеральных элементов снижается вследствие интенсивного накопления запасных веществ, содержащих зольные элементы в относительно небольших количествах.

    Польза для здоровья, факты о питании и побочные эффекты

    Семечки подсолнечника
    семена подсолнечника, крупных цветковых растений, произрастающих на Севере
    Америка. Многие люди во всем мире едят семечки в качестве закуски,
    и они являются достаточно питательной пищевой добавкой, если
    их едят в умеренных количествах и не слишком солят. Семена подсолнечника
    также используются в смесях семян для птиц, и они могут появиться у птиц
    кормушки или корма для домашних птиц. Большинство рынков продают семена подсолнечника,
    обычно как в очищенном, так и в неочищенном виде, и они часто используются
    в качестве наполнителя шлейфовых и ореховых смесей.

    Подсолнечник, или
    Helianthus annuus — характерное однолетнее растение, дающее большие
    ярко-желтые цветы, похожие на маленькие солнышки. Цветы растут на
    высокие стебли с простыми листьями, и они, как известно, достигают
    высота девять футов (три метра) в идеальных условиях выращивания. В
    На самом деле, головка подсолнечника состоит из плотно уплотненной массы.
    маленьких цветков, каждый из которых созревает в ядро, окруженное
    сухая шелуха. Кстати, подсолнухи часто используют для демонстрации
    появление последовательностей Фибоначчи в природе, так как расположение
    семена обладают математически предсказуемой симметрией.

    коренных американцев реализовано
    потенциал семян подсолнечника как источника пищи несколько тысяч
    лет назад, и с тех пор они выращивают их. Когда европейский
    исследователи впервые посетили Америку, они вернули семена с
    им попытаться выращивать подсолнух самостоятельно. В добавление к
    служащие источником пищи, семена подсолнечника также можно прессовать для получения масла
    и используется в качестве корма для некоторых видов животных.

    Большинство производителей классифицируют
    семена подсолнечника по цвету их шелухи.Семена могут войти
    черная, полосатая или белая шелуха с полосатыми семечками
    семена чаще всего едят. При взломе каждый корпус дает
    одиночное маленькое ядро ​​размером с ноготь мизинца. В
    семена кремово-белого цвета, с высоким содержанием белка и нескольких
    необходимые витамины и минералы. Кулинарные семечки обладают
    более низкое содержание масла, чем те, которые выращивают для масла, но их достаточно
    иметь насыщенный аромат.

    Многие люди едят подсолнечник
    семена из-под контроля, обычно очищая их, когда они едят их.Этот
    вызывает проблемы с общественной гигиеной в некоторых частях мира, что
    почему путешественники иногда видят знаки, призывающие едоков подсолнечника
    убрать свои беспорядки. Во многих странах Средиземноморья подсолнечник
    семена продаются свежими и жареными, завернутыми в бумагу, чтобы люди
    перекусить, пока они посещают различные мероприятия и праздники.

    Пищевая ценность семян подсолнечника

    Семечки подсолнечника
    обычно используется в качестве гарнира или ингредиентов в различных рецептах и
    закуски, а также в составе салатов и каш.Употребление сырого подсолнечника
    семена могут значительно улучшить регуляцию артериального давления в
    тело, в отличие от любого животного белка. Семена подсолнечника безмерно богаты
    в ненасыщенных жирах (около 90%). Это может помочь сохранить уровень «хорошо»
    высокий уровень холестерина в организме, тем самым противодействуя вредному воздействию на
    «плохой холестерин». Эти семена — богатый источник витаминов,
    минералы и поли и мононенасыщенные жиры.

    Вот таблица, показывающая
    вам питательная ценность сырых семечек подсолнечника для размера порции
    100 г.

    Пищевая ценность

    Всего жиров

    483 г

    Холестерин

    0 г

    Натрий

    0 г

    Всего углеводов

    24.27 г

    Белок

    24,27 г

    Кальций

    121,33 мг

    Утюг

    5,46 мг

    Пищевая ценность семян подсолнечника

    • Есть определенные
      свободные радикалы в организме, которые могут повредить клеточные мембраны и даже
      клетки мозга.Чтобы противодействовать и нейтрализовать такие радикалы, витамин E
      требуется в достаточном количестве, и это можно обеспечить, принимая сырые
      семена подсолнечника. Всего четверти стакана этих семян достаточно, чтобы приготовить
      примерно на 90% дневной нормы этого необходимого витамина
      в теле. Достаточное количество витамина Е в организме также снижает
      вероятность развития астмы и ревматоидного артрита (РА) толстой кишки
      рак и сердечно-сосудистые заболевания.

    • Помимо того, что
      богатый источник витамина Е, сырые семечки также содержат линолевую
      кислоты (незаменимые жирные кислоты), аминокислоты и минералы.Аминокислоты,
      как мы знаем, это строительные блоки белков и минералов.
      содержащиеся в сырых семенах подсолнечника включают магний, калий, цинк
      и кальций.

    • Один из важных
      Польза семян подсолнечника для здоровья — предотвращение появления
      депрессия. Низкий уровень серотонина (нейромедиатора) приводит к
      повышенный уровень тревоги, напряжения и депрессии. Этот
      нейротрансмиттер образуется из аминокислоты, известной как триптофан,
      который является одним из основных компонентов семян подсолнечника.Так
      потребление сырых семян подсолнечника помогает в производстве
      серотонин, который при высвобождении оказывает успокаивающее действие на нервы
      и снимает тревогу и почти все формы депрессии.

    • Сырые семена подсолнечника
      содержат витамин, необходимый для роста и размножения клеток.
      Он известен как фолат, и он отвечает за клетки организма
      производят ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота).

    • Пищевая ценность
      сырых семян подсолнечника, что содержится в одной порции (1/4 стакана)
      включает 11.0 г жира, 3,0 г клетчатки и 6,0 г белка. Сырье
      семена подсолнечника также обеспечивают суточную потребность организма в железе.
      body, что составляет около 13%. Помимо витамина Е,
      Витамин B-6 также является важной частью сырых семян подсолнечника.

    • Список не заканчивается
      Вот! Сырые семена подсолнечника также являются богатым источником цинка, который
      помогает организму восстановиться после любых травм и бороться
      инфекции. Около 10% суточной потребности этого элемента может
      быть полученным из сырых семян подсолнечника.

    Большинство людей может найти
    трудно поверить, что такая простая вещь, как семечки
    может так много предложить. Итак, лучший способ увидеть и изучить
    польза, которую эти семена имеют для вашего здоровья, — это взять пригоршню
    из них и «перекусить» каждый день!

    Польза для здоровья семян подсолнечника

    Различное здоровье
    пользу семян подсолнечника можно отнести к высокому уровню
    полиненасыщенные и мононенасыщенные жиры, витамин Е, селен,
    белок, медь, фолаты, железо, цинк и витамины группы B, которые он
    содержит.

    Полиненасыщенные и мононенасыщенные жиры
    Наиболее важная польза для здоровья от семян подсолнечника обеспечивается
    полиненасыщенные и мононенасыщенные жиры, которые в нем содержатся. Эти
    компоненты защищают сердце от различных сердечных заболеваний, таких как
    закупорка артерий за счет снижения холестерина и устранения плохого
    холестерин или липопротеины низкой плотности. Более 90% жира,
    что семена подсолнечника содержат ненасыщенные жиры, которые помогают поддерживать
    липопротеины высокой плотности.

    Витамин Е
    Семечки подсолнечника
    являются отличным источником витамина Е. Витамин Е избавляет организм от свободных
    радикалы, которые вызывают сердечные заболевания, такие как атеросклероз, а также могут
    вызвать повреждение клеток. Витамин Е, содержащийся в семенах подсолнечника
    обладают антиоксидантными свойствами и способствуют быстрому свертыванию крови
    и заживление ран, регулирует работу кровообращения
    системы и снижает риск развития сердечных заболеваний и
    диабет. Витамин E также придает противовоспалительные свойства
    семена подсолнечника, которые необходимы для лечения и уменьшения
    симптомы артрита.

    Селен
    Селен — это
    важный микроэлемент, который в сочетании с витамином E
    придают антиоксидантные свойства, препятствующие образованию
    раковые клетки и проблемы с сердцем. Селен способствует восстановлению ДНК,
    вызывает апоптоз и синтез поврежденных клеток. Это
    важная польза для здоровья семян подсолнечника.

    Белки
    Подсолнечник
    Информация о питании семян указывает на то, что белки, которые
    семена подсолнечника содержат, обеспечивают поступление аминокислот в
    тело.Эти аминокислоты необходимы для поддержания, роста и
    ремонт тканей.

    Фолаты
    Фолаты, также известные как
    фолиевая кислота — это тип витамина B, который очень важен для
    беременным женщинам, так как это способствует производству новых клеток в организме путем
    образуют их ДНК и РНК, что очень важно для роста и
    развитие плода. Он работает вместе с витамином B-12, образуя
    гемоглобин в красных кровяных тельцах. Потребление фолиевой кислоты также снижает риски
    развивающихся сердечных недугов.

    Магний
    Магний
    содержащиеся в семенах подсолнечника предотвращают попадание кальция в
    нервные клетки, мышцы и кровеносные сосуды, что позволяет предотвратить
    мышечных спазмов и внезапных нервных сокращений. Магний также снижает
    снижает артериальное давление и предотвращает приступы астмы и мигрени
    головные боли.

    Триптофан
    По семенам подсолнечника
    факты о питании, они содержат триптофан, аминокислоту, которая помогает в
    производство серотонина, который является важным нейромедиатором.Серотонин снимает напряжение, успокаивает мозг и способствует
    расслабление.

    Фитохимикаты
    Семена подсолнечника содержат
    фитохимические вещества, такие как холин, фенольные кислоты, лигнан и бетаин.
    Фитохимические вещества — это растительные химические вещества, которые, как известно, мешают работе сердца
    заболевания и рост раковых клеток, вызывающих толстую кишку
    и рак простаты.

    Пищевое волокно
    Волокно, которое
    семена подсолнечника содержат, способствуют легкому пищеварению и предотвращают
    запор, снижает уровень холестерина в крови и регулирует уровень сахара в крови
    уровни.Эти волокна также помогают контролировать вес и предотвращать ожирение.

    Польза для здоровья
    семечками подсолнечника можно наслаждаться, сделав их частью повседневного
    диета. Их можно употреблять в сыром виде или поджаривать как полезные и удобные
    закуски или могут быть добавлены в салаты, хлеб и блины. Они легко
    доступны в магазинах и супермаркетах и ​​могут храниться долго.
    Их употребление обеспечит профилактику ряда заболеваний.
    проблемы и долгой и здоровой жизни.

    Семена подсолнечника Побочные эффекты

    Семечки подсолнечника произведенные
    у больших желтых цветков подсолнечника, служат
    выбор здоровых закусок при умеренном употреблении.Потому что эти семена
    предлагают удобство и питание, вы можете поверить, что можете есть как
    сколько угодно. Однако, как и все остальное, слишком много хорошего
    вещь может быть не так хороша.

    Повреждение зуба

    После сбора размер
    семян подсолнечника определяет конечный продукт. Самые большие семена
    продавать в своих оболочках — это означает, что твердый корпус остается нетронутым вокруг
    ядро; у семян среднего размера удалена оболочка, а у
    продаются ядра подсолнечника; а самые мелкие семечки идут в корм для домашних животных
    и рынок птичьих семян, по данным Национальной ассоциации подсолнечника.Жевание семечек подсолнечника в скорлупе стало популярной альтернативой
    жевательный табак, особенно среди спортсменов. Хотя
    более здоровая альтернатива, чем жевание табака, употребление слишком большого количества семян может
    со временем повредить зубы. Чтобы избежать повреждений, не всегда взламывайте
    семена открываются такими же зубцами, так как это может повредить эмаль или
    на деснах, в результате чего они отрываются от зубов.

    Высокое потребление калорий

    Хотя в США 2005 г.
    Диетические рекомендации рекомендуют употреблять в пищу продукты, богатые питательными веществами, например:
    семена подсолнечника, Национальная ассоциация подсолнечника утверждает, что
    слишком много одного вида пищи ведет к несбалансированному питанию.Подсолнухи, считающиеся полноценным источником пищи, служат хорошим источником
    белок; пищевые волокна; важные минералы, такие как кальций и железо;
    и необходимые витамины, такие как витамин Е. Однако 1 унция. сервировка
    сырых несоленых семечек подсолнечника обеспечивает 160 калорий. принимать пищу
    горсти семян подсолнечника за один день могут добавить
    значительное количество калорий по отношению к суточному потреблению калорий. Четный
    со всеми питательными веществами добавленные калории могут привести к нежелательным
    увеличение веса.

    Осложнения с
    Дивертикулез

    Дивертикулез описывает
    состояние, которое обычно поражает нижнюю часть большого
    кишечник, известный как сигмовидная кишка.Выстилка кишечника
    содержит небольшие мешочки, которые могут выпирать через слабые места. Врачи
    называют дивертикулы отдельных мешочков и диагностируют тех, у кого есть
    дивертикулы при дивертикулезе. Дивертикулез поражает примерно
    10 процентов людей старше 40 лет, по данным Национального
    Информационный центр по заболеваниям пищеварительной системы. Врачи часто рекомендуют
    тем, у кого дивертикулез, избегать употребления в пищу семян любых типов, таких как
    семена подсолнечника, особенно в больших количествах, так как семена могут
    застрять или заблокировать дивертикулы, что приведет к таким осложнениям, как
    как кровотечение, абсцесс или прободение кишечника.

    Аллергическая реакция

    Аллергия на семена подсолнечника
    это неблагоприятная реакция иммунной системы организма на семена подсолнечника.
    или продукты, содержащие семена подсолнечника. Этот тип аллергии встречается редко и
    серьезные реакции очень редки. Специфические симптомы, которые могут
    результат может значительно отличаться среди пациентов, например, кожный, респираторный
    и поведенческие симптомы. Список признаков и симптомов, указанных в
    различные источники пищевой аллергии — семена подсолнечника включают 34
    перечисленные ниже симптомы:

    • Насморк; водянистый
      глаза; боль в глазах; зуд в глазах; красные глаза; кашель; крапивница; астма; губа
      припухлость; отек языка; охриплость; отек горла; тошнота;
      рвота; понос; зуд; чихание; хрипы; Головная боль; синус
      боль; зуд во рту; покалывание во рту; проблемы с дыханием; лица
      покраснение; отек лица; покраснение вокруг губ; запор; кожа
      промывка; проблемы с глотанием; боль в животе; экзема; низкая кровь
      давление; нарушенный сон; и легкомысленность.

    Узнайте больше фактов о подсолнухах

    Пищевая ценность семян подсолнечника

    Мать-природа наделила все в природе питательными и природными лечебными свойствами. Яркие, богатые золотистые цветы подсолнечника с желтым пламенем ни в коем случае не являются исключением. Помимо визуального удовольствия, они также являются важным источником пищи, содержащей полезные для здоровья питательные вещества, минералы, антиоксиданты и витамины.

    Подсолнечное поле (Источник изображения: sxc.hu)

    История

    Подсолнух издавна ассоциируется с людьми. Подсолнечник, родом из Северной Америки и насчитывающий более 5000 лет, использовался в качестве источника пищи и масла. Части цветов, корни и стебли использовались по разным причинам, включая пигментный краситель. Тем не менее, ярко-желтые лепестки подсолнечника считаются ядовитыми для человека. Сегодня подсолнечное масло, тем не менее, является ценным полезным растительным маслом, а хрустящие семечки, продукт подсолнечника, считаются полезной, вкусной и питательной закуской.

    Описание

    Семечки подсолнечника (Источник изображения: morgueFile.com)

    Признанный во всем мире своей искрящейся красотой, подсолнечник, известный как Helianthus annuus в латинском научном термине, означает символ солнца на Земле, поскольку «гелиос» по-гречески означает «солнце», а «anthos» означает «цветок».

    Лучшие вещи в жизни поставляются в крошечных упаковках… Точно так же серовато-зеленые семечки черного цвета с черными и белыми полосами, заключенные в оболочку каплевидной формы с очень высоким содержанием масла, также богаты питательными веществами.Обогащенные полезными жирами, белками, клетчаткой, минералами, витамином Е и фитохимическими веществами, семена используются для приготовления растительного масла, кормления птиц, а также приносят множество преимуществ большинству людей из-за высокого уровня некоторых из наиболее важных питательных веществ, необходимых для здоровая жизнь.

    Профиль питания
    Принцип Питательная ценность Процент от суточной нормы
    Энергетика 584 Ккал 29%
    Углеводы 20 г 15%
    Белок 20.78 г 37%
    Всего жиров 51,46 г 172%
    Холестерин 0 мг 0%
    Пищевые волокна 8,6 г 23%
    Витамины
    Фолаты 227 мкг 57%
    Ниацин 8.335 мг 52%
    Пантотеновая кислота 1,130 мг 22%
    Пиридоксин 1,345 мг

    Семена подсолнечника считаются источником токсичной плесени, мощного канцерогена для печени — ScienceDaily

    Исследователи из Университета штата Мичиган показали, что семена подсолнечника часто заражены токсином, продуцируемым плесенью, и представляют повышенный риск для здоровья многие страны мира с низким уровнем дохода.

    В текущем выпуске PLoS ONE группа ученых задокументировала частое появление афлатоксина — токсина, вырабатываемого плесневыми грибами Aspergillus, которые обычно поражают кукурузу, арахис, фисташки и миндаль — в семенах подсолнечника и продуктах из них. Это одно из первых исследований, которое связывает заражение афлатоксином с семенами подсолнечника.

    Исследование проводилось в Танзании, но проблема никоим образом не изолирована там. Хроническое воздействие афлатоксина является причиной примерно 25 000–155 000 смертей во всем мире ежегодно только от кукурузы и арахиса.Поскольку это один из самых мощных известных канцерогенов печени, исследования по обнаружению и ограничению его присутствия в семенах подсолнечника и продуктах из них могут помочь спасти жизни и уменьшить заболевание печени в регионах, где потребляются подсолнечник и его побочные продукты, сказал Гейл Страсбург, специалист по питанию МГУ. профессор естественных наук и питания человека и один из соавторов исследования.

    «Эти высокие уровни афлатоксина в продукте, часто потребляемом населением Танзании, указывают на то, что местные власти должны принять меры для предотвращения и контроля загрязнения афлатоксином по всей цепочке создания стоимости подсолнечника, чтобы повысить безопасность пищевых продуктов и кормов в Танзании», — сказал он.«Дальнейшие исследования необходимы для определения уровней потребления продуктов из семян подсолнечника людьми и животными, чтобы дать информацию для оценки воздействия и лучше понять роль семян подсолнечника и жмыхов как источника афлатоксина в рационе».

    Мелкие фермеры в Танзании выращивают подсолнечник для семян, которые продаются местным мельникам, которые выжимают из семян масло и продают его местным потребителям для приготовления пищи. Оставшиеся лепешки используют на корм животным.

    Семена заражаются Aspergillus flavus или Aspergillus parasiticus, плесневыми грибами, продуцирующими афлатоксин.Это загрязнение хорошо изучено для других культур, но опубликовано мало исследований о загрязнении семян подсолнечника.

    Джума Ммонгойо, бывший докторант МГУ по пищевой науке и ведущий автор исследования, проанализировал уровни афлатоксина в семенах и жмыхе в семи регионах Танзании в 2014 и 2015 годах. Почти 60 процентов образцов семян и 80 процентов образцов тортов были загрязнены афлатоксины.

    Кроме того, 14 процентов семян и 17 процентов лепешек были загрязнены более 20 частями на миллиард, что считается безопасным в США.S. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Некоторые образцы имели уровни в несколько сотен частей на миллиард.

    «Миллиарды людей во всем мире подвергаются воздействию афлатоксина в своем рационе, особенно в местах, где продукты питания не контролируются на предмет наличия загрязняющих веществ», — сказала Фелиция Ву, заслуженный профессор Ханны пищевых наук и питания человека и сельского хозяйства, экономики пищевых продуктов и ресурсов МГУ. и соавтор исследования. «Наша предыдущая работа с Всемирной организацией здравоохранения над глобальным бременем болезней пищевого происхождения показала, что афлатоксин является одним из химических загрязнителей, вызывающих наибольшее бремя болезней во всем мире.«

    Чтобы помочь решить эту проблему, Ву основал Центр воздействия сельского хозяйства на здоровье. Центр занимается глобальными проблемами, такими как введение антибиотиков домашнему скоту и птице, которые проникают в почву и близлежащие водоемы, а также связь между заболеваемостью малярией и режимами орошения в странах Африки к югу от Сахары.

    Ученые МГУ Джон Линц, Муралидхаран Наир и Роберт Темпельман внесли свой вклад в это исследование. Джовин Мугула из Сельскохозяйственного университета Сокойне (Танзания) также внес свой вклад в это исследование.

    История Источник:

    Материалы предоставлены Michigan State University . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

    Семена / ядра подсолнечника

    Ядра подсолнечника и в скорлупе
    семечки в стеклянных банках.
    Семечки подсолнечника — американский оригинал. Семечки, называемые кондитерскими или безмасляными, являются вкусной и питательной закуской или добавкой к вашей любимой еде.

    Это аборигенный вид Северной Америки, который использовался индейцами в качестве важного высокоэнергетического источника пищи.Испанские исследователи унесли его с собой в Европу. Российские агрономы создали первые сельскохозяйственные гибриды. Они вернулись в Соединенные Штаты с русскими и немецкими иммигрантами.

    Подсолнечник стал важной сельскохозяйственной культурой в США в 1950-х годах, начиная с Северной Дакоты и Миннесоты.

    Семена, ядро, в чем разница?
    Ответ, разницы нет. Вот как АНБ относится к семенам / ядрам подсолнечника:

    • Внутри скорлупы означает, что семя осталось нетронутым, а «мясо» семени все еще находится в скорлупе.Обычно это жареный и приправленный. Его едят в качестве закуски, раскалывая скорлупу зубами, отбрасывая скорлупу и съедая вкусный кусочек внутри. «Жевать и плевать» — отличное американское времяпрепровождение, особенно на бейсбольных играх и других мероприятиях на открытом воздухе.
    • Ядро означает, что процессор механически удалил корпус. Полученное ядро ​​теперь находится в удобной форме для продажи в сыром или жареном виде для перекуса или в качестве ингредиента.

    Характеристики подсолнечника кондитерских / без масла
    Кондитерские семена подсолнечника обычно черные с белыми полосами и имеют длину примерно пять восьмых дюйма.Тяжелая оболочка составляет примерно половину веса семени и свободно прикреплена к ядру внутри. На размер семян в первую очередь влияет генетика растений, а также густота посадки и погода.

    Семена подсолнечника сортируются по размеру и разделены на группы. Самый большой размер пойдет на рынок без оболочки. Семена среднего размера обычно лущатся для продажи на рынке ядер. Самый маленький размер пойдет на рынок кормов для птиц и домашних животных.

    Микрозелень подсолнечника съедобная

    Это сообщение может содержать партнерские ссылки.Если вы нажмете на партнерскую ссылку и совершите покупку, мы получим небольшую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас. Ознакомьтесь с нашим полным раскрытием здесь.

    Ищете что-нибудь, чтобы удовлетворить свой зеленый палец И наполнить живот свежими овощами этой зимой? Не смотрите дальше микрозелени подсолнечника! Обладая ореховым вкусом и хрустящей текстурой, микрозелень подсолнечника прекрасно подходит для бутербродов, супов, салатов, омлета и рулетов. И листья, и стебли съедобны.По мнению садовода, побеги подсолнечника — лучшая из микрозелени. Позже на этой неделе я начну выращивать свою партию и буду выращивать их всю зиму. Это легко, весело и отличный проект для детей.

    Вот все, что вам нужно, чтобы вырастить микрозелень подсолнечника самостоятельно.

    1. Закупка качественного семенного материала . Я использую масличные семечки подсолнечника. Хотя подойдут и другие типы, они наименее дорогие. Вы можете приобрести семена, предназначенные для использования в качестве корма для птиц (к сведению: в настоящее время нет ГМО-подсолнечника, так что это не проблема).Или, если вы ищете сертифицированные органические семена, вот хороший источник.

    2. Замочите две чашки семян в теплой воде на 12 часов в закрытом контейнере.

    3. Слить и промыть .

    4. Еще раз замочите семена в теплой воде еще на 8-12 часов (повторите шаги 3 и 4 еще раз, если семена еще не начали прорастать).

    5. Как только семена начнут прорастать, заполните чистый пластиковый лоток для питомников увлажненной почвенной смесью почти до верха.

    6. Засейте семена густо по всему лотку, затем накройте его другим перевернутым лотком для рассады, чтобы заблокировать свет. Нет необходимости покрывать прорастающие семена большим количеством горшечной почвы. Убедитесь, что в верхнем лотке есть небольшие отверстия для вентиляции.

    7. Поливайте лоток снизу один или два раза в день, устанавливая лоток в лоток большего размера с водой на несколько минут.

    8. По мере роста побегов они поднимают верхний лоток (обычно в течение нескольких дней).На этом этапе снимает верхний лоток , чтобы выставить растущие саженцы на свет.

    9. Удалите все семенные оболочки , прилипшие к растущим листьям.

    10. Переместите лоток под лампу для выращивания или перед ярким окном, чтобы побеги могли «зеленеть».

    11. Продолжайте регулярно поливать .

    12. Уберите побеги подсолнечника , когда они достигнут четырех дюймов в высоту, срезав их на уровне почвы острыми чистыми ножницами.

    13. Немытые микрозелень подсолнечника храните в запечатанном пластиковом пакете в холодильнике до пяти дней. Мойте их по мере необходимости, промывая побеги холодной водой.

    Как видите, выращивать микрозелень подсолнечника весело и просто. Вы также можете попробовать выращивать микрозелень базилика, побеги амаранта «Красный гранат», побеги гороха или даже микрозелень с пряностями горчицы, используя те же инструкции. Наслаждайтесь!

    Подробнее о выращивании овощей зимой читайте в следующих статьях:

    Вы выращиваете другие микрозелени? Какие из них ваши любимые?

    Здоровая пища: семена подсолнечника, кунжута и тыквы — питание

    Вы знаете, как когда кто-то позволяет себе уйти, люди говорят: «О, они пошли сеять.»Однако переход на семена может быть не такой уж и плохой. Съедобные, вкусные семена, в том числе кунжута , тыквенных семечек и семян подсолнечника , обеспечивают хорошую порцию из полезных жиров , а также приличные дозы из нескольких важных витаминов и минералов .

    Жиры прежде всего! Жир получает плохую репутацию, но без жира у вас будет низкий уровень энергии, ваше тело не сможет должным образом усваивать витамины из продуктов, которые вы едите, и в целом у вас будет плохое здоровье.Вы должны есть продукты, содержащие жир, каждый день, но ограничьте общее потребление жиров до 25–35% калорий. И вы не должны есть просто старые жиры. Из необходимых вам жиров большая часть должна быть ненасыщенной разновидности: мононенасыщенные жиры или полиненасыщенные жиры . Ограничьте количество насыщенных жиров до менее 7% от общего количества потребляемых жиров. Подумайте об этом так — включайте в свой рацион не более 3 столовых ложек ненасыщенных жиров каждый день.

    Когда вы съедаете семечек подсолнечника или тыквенных семечек , вы съедаете около 14 граммов жира.Но из этого жира только несколько граммов попадают в категорию насыщенных жиров, которые вредны для вас. Остальное — из более здоровых жиров. То же самое происходит, когда вы посыпаете свои блюда примерно унцией семян кунжута .

    Что действительно хорошо в моно- и полиненасыщенных жирах, содержащихся в семенах, так это то, что они не содержат холестерина (большинство семян содержат ноль граммов холестерина ). Фактически, ненасыщенные жиры могут действительно помочь снизить уровень плохого холестерина (ЛПНП или липопротеинов низкой плотности), который может накапливаться в виде бляшек на артериях, сужая и повреждая их, повышая риск образования тромбов, сердечного приступа и инсульта.

    Это трио семян также дает белка горстями. Унция каждого типа обеспечит около 12 граммов белка для здоровой кожи, волос и мышц, а также поможет вашему телу восстановить и создать новые клетки. А семена — отличная закуска для детей, подростков и беременных женщин, поскольку белок необходим для роста и развития.

    Триптофан , аминокислота, которая чаще всего ассоциируется с индейкой на День Благодарения, также может быть легко получена путем жевания семян.Точно так же, как большой ужин с индейкой, который вызывает сонливость, триптофан из семян побуждает наш организм вырабатывать серотонина — гормона, который способствует здоровому сну.

    Семена тыквы, подсолнечника и кунжута также богаты витаминами и минералами. Каждый вид содержит изрядные дозы полезных минералов меди и магния. Медь участвует в образовании красных кровяных телец и поддерживает здоровое функционирование кровеносных сосудов, нервов и иммунной системы. Магний поддерживает нормальное функционирование мышц и помогает поддерживать постоянный поток энергии.

    Каждый из суперсемян следует выделить за его уникальные питательные свойства:

    • Солнечные преимущества
      Семена подсолнечника содержат фолиевой кислоты и селен
      . Женщинам, желающим забеременеть, особенно полезно содержание фолиевой кислоты в семенах подсолнечника. Фолиевая кислота помогает организму расщеплять и использовать белки, формировать эритроциты и предотвращать врожденные дефекты.Селен также может принести пользу репродуктивному здоровью мужчины, увеличивая производство и движение сперматозоидов. И солнечная польза продолжается для семечек! Унция крошечных лакомств составляет 47% от рекомендуемой суточной нормы витамина E , антиоксиданта, который защищает клетки от повреждения свободными радикалами.
    • Разбивание тыквенных семечек
      Тыквенные семечки заслуживают внимания из-за того, что они содержат железа и цинка . Железо играет решающую роль в производстве клеток крови, и длительный недостаток этого минерала может привести к железодефицитной анемии с симптомами вялости, раздражительности и головокружения.Цинк необходим для иммунной реакции организма, и без достаточного количества этого минерала человек может испытывать нарушение обоняния и вкуса.
    • Откройтесь до кунжута
      Одна унция кунжутных семян предлагает 27% от рекомендуемой дневной нормы потребления минерального кальция , строящего кости. Так что жаль бедных семян кунжута, которые попали на вершину булочек для гамбургеров! Этот крохотный кусок заслуживает большего внимания, и вы должны найти способ использовать его в большем количестве блюд.Поджарьте горсть и бросьте их в жаркое из овощей и тофу или раздавите чашку, чтобы приготовить пасту тахини. Или добавьте столовую ложку в заправку для текстуры и вкуса.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *