Биологические науки

15
25
32
49
55
61
7
12
23
20
15
10
0
10
20
30
40
50
60
70
30
60
120
180
210
240
продолжительность ферментации, минут
%
степень гидролиза лактозы, %
количество олигосахаридов, %
 
 
Рис. 5 Влияние  продолжительности  ферментации  на  степень  гидролиза 
лактозы и образование олигосахаридов: доза  фермента - 20 Е  на 1 мл  концентрата; 
концентрация лактозы-38%; температура-30 °С; рН 6,7 
  
Влияние  степени  концентрирования  молочной  сыворотки  на  синтез 
олигосахаридов 
Образованию  или  расщеплению  химических  связей  каким-либо  ферментом 
предшествует  формирование  фермент-субстратного  комплекса,  что  указывает  на 
существенную  роль  субстрата  в  ферментативных  реакциях.  Известно,  что  при 
постоянной  концентрации  фермента  скорость  реакции  возрастает  с  увеличением 
концентрации  субстрата.  Михаэлис  пришел  к  выводу,  что  скорость  реакции 
достигает  максимума  при  достаточно  высокой  концентрации  субстрата,  так  как  в 
этих условиях субстрат занимает все каталитические центры на ферменте [185]. 
В  наших  исследованиях  содержание  лактозы  регулировали  изменением 
степени концентрирования сыворотки. 
Результаты  исследований,  представленные  в  рис. 6, показывают,  что 
содержание  продуктов  гидролиза  и  трансгликозилирования  в  сыворотке  с 
увеличением  концентрации  лактозы  повышается.  Отмечено,  что  с  повышением 
концентрации лактозы также увеличивается количество моносахаридов -глюкозы и 
галактозы. 
Однако,  галактоза,  по  сравнению  с  глюкозой,  обнаруживается  в  меньших 
количествах  и  с  повышением  концентрации  лактозы  эти  различия  более 
выражены.  Дальнейшее  повышение  концентрации  лактозы  до 48% к  увеличению 
содержания олигосахаридов не приводило. 
Различия  в  содержании  моносахаридов  связывают  со  способностью ß-
галактозидазы  к  трансгликозилированию.  Так,  фермент  может  переносить  на 
подходящий акцептор галактозильный остаток, лишенный кислорода. Этот эффект 

объясняет  уменьшение  содержания  галактозы,  которая  участвует  в  образовании 
олигосахаридов. 
Наибольшее  количество  олигосахаридов  в  сывороточном  концентрате 
обнаружено  при  содержании  в  нем 40% лактозы  и  составляет 14.8%. 
Концентрирование  лактозы  увеличивает  вероятность  того,  что  она  выполняет  роль 
акцептора при переносе галактозильных групп 
 
0
3
1,6
4,4
4,6
5,3
6
2,5
4
2,6
7,5
10,8
12
13,2
5
4,2
5,5
6,5
7,8
0,2
6
1,3
4,3
14,8
11,7
2
8
18,3
4,2
7
16,2
15,3
5,4
2
2,5
7,3
11,3
7,8
4,7
0
5
10
15
20
%
%
лактоза, %
глюкоза, %
галактоза, %
олигосахариды, %
лактоза,%
олигосахариды к исходной лактозе,%
 
Рис. 6 Влияние  степени  концентрирования  молочной  сыворотки  на  синтез 
олигосахаридов 
Таким  образом,  при  концентрировании  лактозы  до 40% достигается 
максимальное 
накопление 
олигосахаридов 
в 
сывороточном 
концентрате. 
Результатами исследований, установлены оптимальные условия гидролитического и 
трансгликозилирующего  действия 
β-галактозидазы  в  сывороточном  концентрате, 
обеспечивающие наибольшее содержание в нем олигосахаридов. 
В 
статье 
изучены 
оптимальные 
условия 
гидролитического 
и 
трансгликозилирующего  действия 
β-галактозидазы  в  сывороточном  концентрате, 
обеспечивающие наибольшее содержание в нем олигосахаридов. 
 
 
Литература 
 
1 Храмцов  А.Г.,  Евдокимов  И.А.,  Рябцева  С.А.,  Лодыгин  А.Д.  Физико- 
химические  аспекты  создания  технологии  бифидогенного  концентрата  на 
основе производных лактозы // Известия вузов. Пищевая технология.- 1997-№1-3. 
2 
Хамагаева  И.С.  Теоретическое  обоснование  и  разработка  технологии 
кисломолочных  продуктов  на  основе  использования 
β-галактозидазы  и 
бифидобактерий Дисс... докт. техн. наук.- М., 1989.- 456 с. 
3 Hall B.G. The evolved ß-galactosidase system of E.coli // Microorganism 
model : system studying of evolution. -New York; London : Pergamon Press, 1984. - 
P.165-185. 
4 Безбородое      A.M.      Биохимические      основы      микробиологического 
синтеза.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.- 304 с. 
 
Түйін 

 
Мақалада  сүт  сарысу  концентратындағы  олигосахаридтер  мөлшерінің 
көбеюін қамтамассыз ететін 
β-галактозидазаның оптималды трансгликозидтік жəне 
гидролитикалық əсері зерттелді.  
 
Summary 
 
In the article research  is optimum conditions of hydrate and transglucolis actions 
of 
β-galaсtosidаsе in a whey  concentrate, ensuring the greatest contents in it 
oligosaharids are studied. 

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО 
ВНЕДРЕНИЮ МЕТОДА У. ХАМАННА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ 
ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ЭЛИТЫ КАРТОФЕЛЯ  
НА БЕЗВИРУСНОЙ ОСНОВЕ 
 
 
                                           Мазурок В.В., магистрант, ХасановВ.Т., 
                                                             канд. биол. наук, Швидченко В.К., канд. 
                                                             с.-х. наук 
 
 
Существующие  в  настоящее  время  технологии  по  производству  элитного 
безвирусного 
картофеля 
с 
использованием 
современных 
методов 
сельскохозяйственной биотехнологии основываются на энергоемком производстве 
исходного  посадочного  материала  и  вряд  ли  сегодня  с  успехом  могут  быть 
внедрены  в  практику  семеноводства  картофеля.  В  элитно-семеноводческих 
хозяйствах  севера  Казахстана    данная  проблема  усугубляется  еще  отсутствием 
достаточных  средств  на  содержание  биотехнологических  лабораторий, 
отсутствием  современных  чувствительных  тест-приборов  и  диагностикумов, 
отсутствием  квалифицированных  кадров  на  местах  по обслуживанию  наукоемких 
технологических  процессов.  Весьма  серьезным  недостатком  существующих  ныне 
технологий  при  производстве  безвирусной  элиты  картофеля  является  высокая 
себестоимость  пробирочных  растений  и  низкая  их  приживаемость  в  почвенном 
грунте.  Все  это  привело  к  тому,  что  «настоящую  сертифицированную  элиту 
картофеля» сегодня в регионе просто не производят. Это существенно сказывается 
на урожайности картофеля, которая в среднем по республике составляет 14,0 т/га. 
В  странах  Западной  Европы,  Канаде,  США,  Израиле  средняя  урожайность 
картофеля находится в пределах 45-50 т/га. 
В период массового распада совхозов и начала фермерского движения элитное 
семеноводство  картофеля  в  республике  окончательно  развалилось  и  до  сего 
времени  заново  не  сформировалось.  Попытки  внедрения  в  семеноводство 
картофеля технологий производства элиты на основе биотехнологических методов  
не дали желаемых результатов. Сегодня можно с полной ответственностью сказать, 
что ни в одном элитно-семеноводческом хозяйстве Казахстана данные технологии 
не работают. В регионе практически отсутствует свободный от вирусных инфекций 
исходный  семенной  материал  картофеля.  Это  негативно  сказывается  на 
своевременности и качестве сортосмены и сортообновления и является едва ли не 
главным 
сдерживающим 
фактором 
диверсификации 
растениеводства, 
направленной  на  получение,  конкурентоспособной  продукции.  Кроме  того,  на 
севере  Казахстана,  как  и  в  ряде  других  регионов  республики,  нет  ни  одного 
хозяйства,  которое  бы,  на  должном  уровне  занималось  производством  элитного 
картофеля.  В  ряде  областей,  например,  в  Акмолинской,  вообще  нет  хозяйств, 
производящих 
элитный 
картофель. 
Все 
это 
ставит 
под 
угрозу 
конкурентоспособность возделываемых сортов картофеля отечественной селекции.  
 После  серьезных  неудач  при  внедрении  методов  биотехнологии  в 
семеноводческую  практику  многие  производственники  полностью  отвергают 
возможность  их  использования  в  семеноводстве  картофеля    и  призывают 
переходить  на  традиционные  технологии – полевые  клоновые  отборы.  Однако 
обеспечить  гарантированное  качество  семенного  материала  картофеля  можно 

только  на  основе  современных  достижений  науки  и  практики.  В  этой  связи  на 
севере Казахстана, как и по республике в целом, при внедрении новых методов в 
семеноводство  картофеля,  исключительно  важное  значение  имеет  поиск 
эффективных путей оптимизации процесса элитного семеноводства в направлении 
сокращения  материальных,  трудовых,  энергетических  затрат  и  удешевления 
стоимости  производства  элиты.  Этому  сегодня  уделяется  большое  внимание, 
особенно в ряде стран с развитым картофелеводством.  
Основу  технологий  производства  безвирусной  элиты  картофеля  с 
использованием  современных  методов  сельскохозяйственной  биотехнологии 
составляет  оздоровленное  растение  картофеля in vitro, которое  тиражируется  на 
питательной среде в условиях искусственного климата [1-7]. Это самое сложное и 
дорогостоящее  звено  в  безвирусном  семеноводстве  картофеля.  Именно 
микроклональное  размножение  растений  картофеля in vitro требует  высокого 
профессионализма  и  вложения  достаточно  большого  количества  денежных 
средств.  Поэтому  удешевление  и  упрощение  данного  процесса  при  производстве 
безвирусной  элиты  требует  замены  данного  метода  на  более  простой  и  более 
экономичный метод. При поиске таких путей в разрабатываемой нами технологии 
производства  безвирусной  элиты  метод  микроклонального  размножения  растений 
картофеля in vitro был  заменён  на  способ  размножения  растений  картофеля 
методом  У.  Хаманна.  В  данном  случае  основу  технологии  производства  элиты 
составляет не безвирусное растение, размножаемое in vitro, а безвирусный клубень, 
от  ростковых  черенков  которого  тиражируются  безвирусные  растения  картофеля. 
Технологические  звенья  производства  элиты  картофеля  с  использованием  метода 
У.Хаманна состоят из следующих основных мероприятий: в осенне-зимний период 
свободные от вирусной инфекции клубни картофеля закладываются на длительное 
проращивание  в  подвальном  помещении  при  температуре 15-18° С  и 
периодичности  освещения – 8 дней  свет, 8 темнота;  за 35-45 дней  до  посадки 
картофеля  (весенний  период),  полученные  ростки  из  клубней  черенкуются  на 
отдельные  сегменты  с  почкой  (рисунок 1) и  помещаются  в  кюветы  или  ящики  с 
почвенным  грунтом  (рисунок 2), из  которых  на 14 день  вырастают  полноценные 
растения;  полученные  растения,  высаживаются  в  пленочные  или  пленочно-
марлевые  изоляторы.  Растения  можно  высаживать  и  в  открытый  грунт,  применяя  
при  этом  рассадопосадочную  машину;  клубневой  материал  от  растений  из 
ростковых  черенков  на  следующий  год  используется  для  получения  суперэлиты, 
далее элиты. Таким образом, при использовании данной технологии в производстве 
элитный  материал  картофеля  можно  получить  на  третий  год.  При  этом, 
предлагаемая  схема  производства  безвирусного  элитного  картофеля  включает  в 
себя  следующие  питомники – питомник : супер-  суперэлиты  (первый  год), 
питомник суперэлита (второй год) питомник элиты (третий год). 
В  исследованиях  размножение  растений  на  основе  метода  У.  Хамана 
проводили  из  свободного  от  вирусной  инфекции  клубневого  материала  сортов 
картофеля  Романо  и  Латана.  Исследования  показали,  что  наибольший  выход 
черенков  от  клубней  картофеля,  заложенных   на  длительное  проращивание,  

 
 
 
Рисунок 1 – Черенкование клубневых ростков картофеля /метод У. Хаманна/ 

 
 
 
 
 
Рисунок 2 – Укоренение и развитие индуцированных из пазушных почек 
ростковых черенков безвирусных растений картофеля 
наблюдалось у сорта картофеля Романо. Из одного клубня картофеля сорта Романо 

в  среднем  выход  черенков  составлял 158 шт.  Сорт  картофеля  Латана  несколько 
уступал  по  данному  показателю,  средний  выход  черенков  здесь  с  одного  клубня 
картофеля  находился  в  пределах 110 шт.  При  этом  следует  отметить,  что  выход 
полноценных  растений  от  черенков  у  первого  и  второго  сорта  приблизительно 
находился  на  одинаковом  уровне.  Процент  приживаемости  растений  картофеля 
индуцированных  из  ростковых  черенков  в  ящиках  для  рассады  у  сорта  Романо 
составлял  90,3, а у сорта Латона  89,4 (таблица 1). 
 
                       Таблица 1 – Выход черенков при размножении сортов картофеля  методом  
                                             У. Хаманна 
 
 
 
Кол-во полноценных 
растений на 1000 черенков 
Кол-во 
прижившейся 
рассады в ящиках с 
почвенным 
грунтом на каждую 
1000 высаженных 
растений  
 
 
Название 
сорта 
 
 
Среднее кол-
во черенков на 
1 клубень, шт. 
штук % штук % 
 
Романо 158  950 95 903 
90,3 
Латона 110  890 89 894 
89,4 
 
Приживаемости  растений  картофеля  сортов  Романо  и  Латона  в  открытом 
грунте (питомник супер-суперэлиты), полученных на основе метода У. Хаманна и 
метода  микроклонального  размножения in vitro приведены  в  таблице 2. Согласно 
представленным  данным  приживаемость  пробирочных  растений  у  данных  сортов 
картофеля была в три раза ниже, чем приживаемость растений картофеля у этих же 
сортов созданных на основе метода У. Хаманна. 
                   
                      Таблица 2 – Сравнительная  оценка  приживаемости  в  открытом  грунте  растений 
картофеля,  полученных  на  основе  метода  У.  Хаманна  и 
микроклонального размножения in vitro 
 
Количество прижившейся 
рассады из расчета на 
каждую 1000 высаженных 
пробирочных растений 
(микроклональное 
размножение in vitro) 
Количество 
прижившейся 
рассады  из расчета 
на каждую 1000 
высаженных 
растений (метод У. 
Хаманна)  
 
 
 
         Название сорта 
штук % штук % 
Романо 
 
315 31,5 979 
97,9 
Латона 
 
295 29,5 987 
98,7 
 

Сравнительная характеристика и затратные показатели при использовании в 
семеноводстве  картофеля  технологий  производства  элиты  картофеля  на  основе 
размножения растений in vitro и метода У. Хаманна представлены в таблице 3. 
 
Таблица 3 – Сравнительная  характеристика  и  затратные  показатели  при 
использовании  в  семеноводстве  картофеля  технологий  производства  безвирусной 
элиты картофеля на основе размножения растений in vitro и метода У. Хаманна 
  
 Технология 
производства 
элиты 
картофеля  на  основе  микроклонального 
размножения растений in vitro 
Технология 
производства 
элиты 
картофеля  на  основе  размножения 
растений методом У. Хаманна 
необходимо:  
а) 
специальное 
дорогостоящее 
оборудование,  хим.  реактивы,  хим. 
посуда;  
б)  специальное  помещение  для  мытья 
хим. посуды, приготовления питательных 
сред и маточных растворов; 
в) 
специальные 
помещения 
для 
стерилизации  питательных  сред,  хим. 
посуды, 
инструментов 
и 
вспомогательных материалов; 
г) 
специальные 
помещения 
для 
культивирования  пробирочных  растений 
in vitro c регулируемой  температурой, 
освещением  и  относительной  влажности 
воздуха. 
 
Недостатки: 
-требует  большого  количества  ручного 
труда  (обработка  посуды,  приготовление 
и  стерилизация  питательных  сред, 
вспомогательных 
материалов) 
и 
круглогодичной работы;  
-необходима 
высокая 
квалификация 
специалистов; 
-очень 
низкая 
приживаемость 
пробирочных  растений  в  почвенном 
грунте,  часто  наблюдается  их  полная 
гибель;    
-энергоемкая 
технология, 
требует 
больших 
денежных 
затрат 
и 
соответствующей 
высокой 
профессиональной квалификации. 
 
 
  
необходимо: 
- такой потребности нет; 
 
- такой потребности нет; 
 
 
- такой потребности нет; 
 
 
 
-  подвальное  или  другое  любое 
помещение  подобного  типа  для 
закладки  безвирусных  клубней  на 
длительное 
проращивание 
(температура 15 – 18°С).  
Преимущества: 
- не требуется; 
 
 
 
 
- не требуется; 
 
- высокая приживаемость растений 
картофеля 90- 96%;  
 
-  технология    не  требует  больших 
капиталовложений, 
высокой 
квалификации  специалистов  и  в 
финансовом  отношении  доступна 
практически 
любому 
предпринимателю  в  области  с/х 
производства.  
 
*  Настоящая  публикация  сделана  в  рамках  подпроекта,  финансируемого  в  рамках  СКГ,  поддерживаемого  Всемирным  Банком  и 
Правительством Республики Казахстан.       
 
 

Литература 
 
1. Сlark M.F., Adams A.N. Characteristic of the microplate metod of enzime-linked 
immunosorbent assaus for the detection of plant viruses. – J. Gen. Virol., 1977, v. 34, N 
2, p. 475-483 
2.  Швидченко  В.К.,  Созинова  Л.Ф.  Методы  получения  и  размножения 
безвирусных растений картофеля // Методические указания, Астана, 1999, 72 с.  
3. Инструкция по применению иммуноферментного диагностического набора 
для  определения  вирусов  картофеля,  ГНУ  Всероссийский  НИИ  картофельного 
хозяйства им. А.Г. Лорха, Коренево, 2008, 7 с. 
4. Карманов С.Н. Справочник картофелевода. Москва, Россельхозиздат, 1978 
г., стр. 69-71. 
5.  Трофимец  Л.Н.  и  др.  Оздоровление  и  ускоренное  размножение  семенного 
картофеля // Методические рекомендации М., 1985, 36 с. 
6.  Трофимец.  Л.Н.,  Анисимов  Б.В.,  Литун  Б.П..  Достижения  селекции  и 
семеноводства картофеля. Москва, 1978, с. 43-46. 
7.  Бабаев,  Бобров  Л.Г.,  Н.Ф.  Чечуев,  Н.Р.  Гадеева.  Безрассадная  технология 
выращивания  пробирочных  растений  на  основе  биотехнологии  и  получении 
меристемных  клубней  в  полевых  условиях  (рекомендации).  КАСХН,  Казахский 
НИИ картофельного и овощного хозяйства, Алматы, 1993, С. 2-7. 
 
Түйін 
 
Картоптың  элитасын  заманауи  ауыл  шаруашылық  биотехнологиясының 
негізінде  өндіру  технологиясын  кейбір  обьективті  (зерзаттық)  жəне  субьективті 
(өззаттық) себептерге байланысты тұқым шаруашылық іссанасына (практикасына) 
ойдағыдай  енгізу  қазіргі  кезде  мүмкін  бола  қоймайды.  Бұл  технологияға  жоғары 
қуат сыйымдылық; көп еңбек шығыны; алынатың өнімнің жоғары өзіндік құны тəн. 
Элита  өндіру  үдерісі  маманнан  аса  біліктілікті  талап  етеді.  Қазіргі  элита  өндіру 
технологиясындағы  өсімдікті  микроклоналды  көбейтудің in vitro əдісін  картопты 
көбейтудің  У.  Хаманның  əдісіне    алмастырсақ,  картоптың  элитасын  өндірудың 
материалдық,  еңбек,  қуаттық  шығындарын  азайтуға  жəне  құнын  арзандатуға 
мүмкіндік туындайды.     
                                                
Summary 
 
Presently technologies of elite potato production by the modern agricultural 
biotechnology methods scarcely can be successfully inculcated into seed producing 
practice of the region. The main features of these  technological are: high 
powerhungryness, large labours, high prime price of the production. The technological 
process of production of elite potato production reqnires high qualification of specialists. 
The reduction of material, process of elite potato production requires high qualification of 
specialists. The reduction of material, labours, power expenses are possible be 
replacement the existens microclonal reproduction method to W. Hamann
,
 s method. 
Using this method of unvirused elite potato production the expenses are re.