Проблема почему на яблоках можно сделать рисунок естественным путем в ходе их созревания цель
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 24.09.2024
Процесс развития плода на дереве можно разделить на этапы. После опыления у плода наступает период деления клеток, за которым следует этап развития. Хотя яблоки продолжают увеличиваться в размерах, к концу сезона плод вступает в фазу, определяемую как созревание. Зрелое яблоко не обязательно является вызревшим, но оно уже способно к вызреванию после хранения и реализации. Плоды, собираемые до достижения зрелости, не вызревают в дальнейшем, их мякоть не становится мягкой, а, напротив, приобретает резинистую консистенцию; не появляется аромата и вкуса, которые характерны для полностью вызревшего яблока. Если плод остается на дереве после достижения зрелости, он переходит в фазу вызревания. Многие считают, что вызревший на дереве плод имеет оптимальные потребительские характеристики, однако он не поддается хранению. Такие дефекты, возникающие при хранении, как горькая ямчатость яблок, порча при низкотемпературном хранении, водянистость сердечка плода, пятнистость пор, мокрый ожог, поверхностный ожог и стекловидность зависят от степени зрелости плода на момент сбора урожая.
Критерий определения времени сбора урожая в период между достижением зрелости и созреванием на дереве для производителей яблок, как правило, зависит от сроков хранения продукции. К плодам, предназначенным для длительного и краткого хранения, могут применяться различные критерии.
Производители используют небольшое количество параметров, прогнозируя созревание яблок:
■ количество дней со времени периода полного цветения;
■ индекс содержания крахмала (spi);
■ изменение фоновой окраски (от зеленой до желтой);
■ покраснение (интенсивность красной окраски и площадь покрытого ею плода);
■ концентрация растворимых твердых веществ;
В научных исследованиях нередко проводится измерение концентрации или скорости выработки этилена. Не существует единого параметра, с помощью которого можно с точностью определить достижение плодом конкретной степени зрелости. Отдельным странам и регионам необходимо создать свои собственные стандарты зрелости, поскольку нецелесообразно рассчитывать на то, что стандарты могут механически копироваться без учета условий каждой страны или особенностей культурных сортов.
Показатели, определяющие степень зрелости
Твердость (давление мякоти)
Твердость плодов и овощей создается высокомолекулярным пектином, который связывает воду в особую вторичную структуру. В период созревания активизируются ферменты, разрушающие вторичную структуру пектина, образуется низкомолекулярный пектин и вода, плоды размягчаются.
Ключевыми показателями зрелости яблок являются твердость мякоти и концентрация растворимых твердых веществ.
Содержание сахара
В плодах и овощах как резервное вещество накапливается крахмал. Зеленые плоды содержат много крахмала. По мере созревания происходит гидролиз крахмала и в большинстве плодов и овощей он превращается в сахар.
По содержанию сахара зрелость фруктов определяется с помощью:
2. Минимального значения отношения сахара к кислоте.
В соответствии со стандартом ЕЭК ООН на столовый виноград, например, установлено:
■ Разновидности считаются зрелыми, когда параметры сока в ягодах соответствуют минимальному рефрактометрическому показателю (от 12 до 17,5 в зависимости от разновидности) или превышают его.
Содержание сока
По содержанию сока устанавливаются требования к зрелости цитрусовых плодов. В соответствии со стандартом ЕЭК ООН эти требования включают:
1. Минимальное содержание сока, % — от 20 до 42%;
Цитрусовые, которые соответствуют перечисленным критериям созревания, но имеют зеленую окраску, могут быть подвергнуты операции удаления зеленой окраски.
Объективные методы определения зрелости
В рамках схемы ОЭСР по применению международных стандартов на фрукты и овощи разработано руководство по объективным методам определения зрелости фруктов. Документ описывает методы объективных испытаний фруктов, которые применяются инспекционными службами и сельскохозяйственной отраслью в целом при определении приемлемых уровней зрелости. Это:
1) Определение твердости плода пенетрометром.
2) Определение содержания крахмала в яблоках и грушах с использованием йодного раствора.
3) Определение полных растворимых твердых сахаров (Total Soluble Solids of sugar (TSS)) рефрактометром.
4) Определение кислот в плодах титрованием и вычисление коэффициента сахар/кислота.
Определение твердости плода пенетрометром
Твердость плода связана со степенью зрелости и может зависеть от разновидности, региона производства, условий произрастания. Определение твердости с помощью пенетрометра основано на давлении, которое необходимо создать, чтобы погрузить плунжер определенного размера в мякоть плода до определенной глубины.
Пенетрометры могут быть калиброваны как в метрической (кг), так и в имперской (фунты) системе измерений. Они могут предназначаться для различных диапазонов давлений, подходящих для измерений мягких или более твердых плодов.
Определение содержания крахмала в яблоках и грушах с использованием йодного раствора
Развитие процесса созревания ведет к уменьшению уровня крахмалов.
Количество крахмала в мякоти плода определяется с использованием раствора йода. Йод приобретает сине-черный цвет, когда реагирует с крахмалом. Это испытание в особенности подходит для яблок. Созревание обычно развивается от центра плода к поверхности. При обработке йодом созревающий плод имеет растущее белое кольцо вокруг ядра.
Определение полных растворимых твердых сахаров (TSS) рефрактометром
Как уже говорилось, развитие процесса созревания ведет к увеличению уровня сахаров.
С помощью рефрактометра можно определить общее содержание растворимых твердых сахаров в плодах. Метод подходит для зрелых и сочных плодов, имеющих существенное содержание сахара, поскольку определение TSS основано на способности сахара, содержащегося в соке, воздействовать на стрелку индикатора.
Определение кислот в плодах титрованием и вычисление коэффициента сахар/кислота
Именно соотношение сахаров и кислот придает многим плодам характерный аромат, является индикатором коммерческой и органолептической зрелости. В начале процесса созревания соотношение сахар/кислота является низким из-за малого содержания сахара и довольно большого содержания кислоты, что делает вкус плода кислым. В ходе созревания количество кислоты уменьшается, содержание сахара растет, и соотношение сахар/кислота достигает более высокого значения. Перезрелые фрукты имеют очень низкие уровни плодовых кислот и поэтому испытывают недостаток характерного аромата.
Титрование — химический процесс, используемый для определения количества составляющих веществ, например, кислот, в образце с использованием стандартного нейтрализующего реактива, например, щелочи (NaOH).
Момент, когда с добавлением очередной порции щелочи получают нейтральную среду, может быть зафиксирован двумя методами:
■ использованием цветного индикатора;
■ потенциометрически с использованием рН-метра, который должен применяться для сильно окрашенных соков.
При использовании фенолфталеина в качестве индикатора точка нейтрализации достигается, когда цвет индикатора меняется с бесцветного на розовый.
Как только уровень кислоты в образце определен, это значение может использоваться, чтобы найти отношение сахара к кислоте.
Как протеомика прокладывает путь от фундаментальных исследований к практическим решениям в медицине
Успехи геномики — науки, изучающей геномы живых организмов,— позволили медицине перейти на качественно новый уровень: теперь можно выявлять и лечить многие безнадежные болезни. Следом за геномикой идет новая область биомедицинской науки — протеомика, отрасль молекулярной биологии, занимающаяся идентификацией и количественным анализом белков.
Сергей Мошковский, профессор РАН
Сергей Мошковский, профессор РАН
Первые методы протеомики появились задолго до геномных технологий, действительно высокопроизводительное изучение белков стало возможным только в постгеномную эпоху — при наличии известных нуклеотидных последовательностей геномов разных организмов.
Что такое протеомика и какие возможности она нам сулит — в интервью Сергея Мошковского, заведующего кафедрой биохимии медико-биологического факультета Медицинского университета имени Н.И. Пирогова, заведующего лабораторией в Центре физико-химической медицины, доктора биологических наук, профессора РАН.
— Я работал в этом большом проекте только в самом начале, ближе к 2009 году, когда он стартовал.
Протеом — это сложно
К сожалению, оказалось, что заниматься протеомом гораздо сложнее в техническом плане, чем геномом. Геном в разных клетках человека если не одинаковый, то очень похожий.
Состав белков, наоборот, во многом определяет морфологию клетки. В организме более 200 разных клеточных типов. Это значит, что для завершения проекта нужно охарактеризовать количественный и качественный состав белков во всех этих типах.
Непосильная задача с учетом того, что, в отличие от нуклеиновых кислот, белки нельзя амплифицировать способом полимеразной цепной реакции, как это обычно делается, а значит, аналитическая техника в протеомике — в основном масс-спектрометрия — имеет относительно низкую чувствительность.
Как российские ученые используют квантовые технологии в генетике
К тому же, в отличие от нуклеиновых кислот, белки состоят из 20 различных аминокислот даже без учета их естественных модификаций. То есть они более разнообразны химически и требуют большего арсенала аналитических подходов для анализа. Так что протеомщики поставили перед собой очень непростую задачу.
— Однако, насколько я знаю, от затеи не отказались.
Закодированная в гене последовательность может варьироваться в процессе созревания и переработки в клетке, образуя сотни или тысячи отдельных форм (протеоформ).
Движение в инвентаризации белковых продуктов, включая протеоформы, в различных клетках и тканях человека идет в том числе в нашей стране. Пока результаты имеют фундаментальную и методическую природу, то есть прямую пользу обществу принести не успели. Однако поступательное движение в науке всегда приводит к чему-то полезному.
Биомаркер из белка
Например, какой-то из белков, кодируемых в геноме, может по результатам новых данных оказаться полезным биомаркером заболевания. А по итогам проекта уже разработан метод его измерения, который можно без промедления внедрить в практику.
Добавлю, что российскую часть протеомного проекта инициировал, развивал и продолжает возглавлять один из моих учителей — академик Александр Арчаков. Он научный руководитель Института биомедицинской химии в Москве.
Как редактирование генома может вылечить глухоту
— Вы руководили работой по обнаружению белковых биомаркеров некоторых заболеваний, в частности Т-клеточной лимфомы кожи и заболеваний глаз. Расскажите, как их распознать на ранних стадиях?
Когда мы говорим о такого рода исследованиях, важно разделять фундаментальную науку и разработку продукции, например тест-систем для диагностики. Я работаю в фундаментальной науке, задача тут — тестирование новых методов, чтобы извлечь что-то полезное в будущем.
В науку о белках в последние 10–20 лет буквально ворвался такой физический метод анализа, как масс-спектрометрия. Естественно, стоит задача как можно шире его тестировать — для анализа молекулярных биомаркеров в том числе, для тех молекул, которые отличают больных от здоровых или разные типы заболевания между собой.
Мы протестировали некоторые из методов масс-спектрометрии на разных заболеваниях и разных биологических жидкостях, используя плазму крови и водянистую влагу глаза. Предварительные результаты перспективны, и сейчас стоит вопрос, как и за чей счет провести дальнейшие, более широкие испытания.
Другой пример. Больше десяти лет назад мы нашли, что при раке яичника даже на ранних стадиях часто повышается уровень одного из белков плазмы крови — сывороточного амилоида А. Его не надо путать с бета-амилоидом — одним из триггеров болезни Альцгеймера.
Тесты и комбинации
Тогда казалось, что это следствие сопутствующего опухолевому процессу воспаления и не имеет особой перспективы. Однако совсем недавно выяснилось, что этот белок в некоторых случаях облегчает опухолевым клеткам метастазирование в печень. Это может заставить взглянуть на наши прежние результаты с новым интересом.
Как ученые приблизились к победе над раком на генетическом уровне
На этом биомаркерная тема в моей жизни не закончилась. Сейчас на одном из мест работы — в Центре физико-химической медицины — мы пытаемся использовать направленный масс-спектрометрический анализ белков для определения нескольких сразу биомаркеров рака толстой и прямой кишки. Что из этого выйдет, пока говорить рано. Основной инструмент создания панелей биомаркеров сразу из пары десятков белков — направленный масс-спектрометрический анализ.
Есть предположение, что этот анализ способен заменить по аналитическим параметрам привычные методы, в которых используются антитела. В диагностике опухолей будущее, скорее всего, принадлежит комбинации различных техник, например анализа нуклеиновых кислот и белков. Вот такие тесты мы и хотим воплотить — пока на небольшом количестве пациентов.
— Сейчас активно развивается новое научное направление — протеогеномика злокачественных опухолей. В чем его смысл и каковы основные задачи?
— С некоторых пор стало ясно: о злокачественных опухолях можно получить гораздо больше информации, если исследовать их на разных уровнях молекулярной организации.
Общеизвестно, что рак вызывают геномные мутации. Многие из них лежат в кодирующих белок областях и при этом несинонимичны, то есть вызывают замены аминокислот в белках. Для молекулярной классификации опухолей, для задач онкоиммунологии привлекательно уметь анализировать последствия этих злосчастных мутаций на белковом уровне.
Тематика начинает развиваться и сталкивается с методическими трудностями, присущими протеомике в целом,— это в первую очередь нехватка чувствительности по сравнению с геномными технологиями. Мы вместе с коллегами учимся и создаем экспериментальные и вычислительные подходы для объединения данных анализа нуклеиновых кислот — ДНК и РНК — и белков из одних и тех же биологических образцов. Из них выделяют нуклеиновые кислоты, анализируют путем их секвенирования, находят мутации и оценивают генную экспрессию. Затем при помощи масс-спектрометрии высокого разрешения получают протеом и анализируют, как параметры нуклеиновых кислот сказались на конечном продукте — синтезированных белках. Пока мы работаем на хорошо изученных объектах — растущих в культуре раковых клетках человека, но в проектах есть перспективы переноса наших методов на модельных животных и материала от пациентов.
— Есть ли сейчас возможность практического использования этих методов? Каковы здесь перспективы?
— Отдельные белки с 1970-х измеряли с помощью антител. Это такие связующие молекулы, которые соединяются с одним кусочком целого белка. Как будто дверь открывают в замочную скважину и видят только это запирающее устройство. Но мы не знаем, как устроена дверь целиком. Значительное преимущество масс-спектрометрии белков в том, что она видит гораздо больше от белка, чем антитело: если повезет, то всю дверь, а не ее запирающую часть.
Медленный путь к успеху
Этот аналитический метод в большей степени подходит для анализа целых последовательностей. И вот этим преимуществом сейчас стараются воспользоваться. Антитела — тоже белки, и синтезируются они путем сложной биотехнологии. Здесь возможны разные сюрпризы: отличия между партиями реагента, утрата активности.
Масс-спектрометрия — физико-химический метод, он не зависит от биологических реагентов. Получается, иммунный (антительный) анализ сложнее с точки зрения реагентов, но проще с точки зрения инструментов. В масс-спектрометрии проще реагенты, зато намного сложнее приборы.
Вот мы с другими исследователями ищем место последнему методу в практическом анализе белков для диагностики тех случаев, где можно и нужно заменить иммунный анализ — например, когда на белковом уровне нужно определить не белок в целом, а его конкретный участок, например мутантный белок при некоторых злокачественных опухолях. В биотехнологии для контроля качества белковых препаратов, кстати, масс-спектрометрия давно используется.
— Возможно ли, на ваш взгляд, с помощью этих методов научиться прогнозировать неинфекционные заболевания и предотвращать их, полностью избавив от них человечество? В частности, полностью победить рак?
Как анализ ДНК поможет выявить онкологические заболевания
— Для того чтобы решить серьезные проблемы здоровья всего человечества, невозможно сфокусироваться на конкретных методах. Нужен мультидисциплинарный подход. Для проверки гипотез серьезные исследователи выбирают не те методы, которыми, предположим, владеют, а те, которые дадут наилучший результат. Например, для скрининга многих типов рака (выявления заболевания в группах людей, о которых неизвестно, больны они или нет) молекулярные анализы часто вообще не годятся. Гораздо лучше работают методы визуализации.
Что касается прогресса молекулярного тестирования, то в диагностике злокачественных опухолей ситуация медленно движется к успеху. Перспективна так называемая жидкая биопсия — выявление характерных для опухоли особенностей ДНК в периферической крови пациента. Оказывается, даже небольшие опухоли посылают весточки в периферическую кровь.
Недавно такую жидкостную биопсию сочетали с протеомным анализом и получили перспективные результаты для ранней диагностики некоторых типов рака.
Быстро, дешево и не больно
Но тут возникает другой вопрос: а сколько будет стоить такой тест? На пути у широкого распространения какого-то вида анализов, уже научно проработанного, часто стоят экономические причины. Их тоже приходится учитывать, разрабатывая такие методы, которые будут не только быстрыми, точными и неинвазивными, но и доступными.
У анализов, которые оценивают последствия генной экспрессии — от РНК до белков и даже метаболитов, на мой взгляд, есть перспективы не столько в первичной диагностике злокачественных опухолей, сколько в прогностических и предиктивных тестах. Несмотря на похожее название, первые осуществляют прогноз течения заболевания, например возможные осложнения, а вторые предсказывают ответ на разные виды терапии. В онкологии такие тесты могут использовать не биологические жидкости, которые несложно получить, но сложно изучать, а сами опухоли, изъятые из организма после хирургического вмешательства. Пока протеомика только вступает в эту область, но тут ей есть где развернуться.
Удастся ли победить рак — сакраментальный вопрос. Злокачественные опухоли будут возникать всегда. В природе это естественный исход жизни многих животных. Человек не исключение.
Но в последнее время достигнут колоссальный прогресс в лечении многих форм этой патологии. Чего стоит разработка таргетных препаратов для иммунотерапии нескольких видов рака! В сочетании с усовершенствованием скрининга, в том числе при помощи протеомики, которой я уделяю столько времени в своей жизни, думаю, большинство опухолей в ближайшие десятилетия станут полностью излечимы.
23.06.2020
С преждевременным осыпанием яблок сталкиваются многие садоводы. Причин этого нежелательного явления несколько. Виной тому может быть массовое появление вредителей или инфекций, ошибки при внесении удобрений, неправильный режим полива и другие факторы.
Одним из самых злостных вредителей, который к тому же может провоцировать образование на растении плодовой гнили, является яблонная плодожорка. Ее личинки поселяются внутри яблок, в результате чего яблоня сбрасывает плоды намного раньше срока.
Борются с яблонной плодожоркой, применяя несколько методов. В первую очередь это – использование инсектицидов, которые могут быть как химическими, так и биологическими. Особенно эффективны они, если применяются за один – два дня или непосредственно в день начала выхода гусениц из яиц. Таких обработок может быть от двух до пяти. Хороший защитный эффект демонстрирует также установка ловчих поясов, феромонных ловушек, сбор падалицы из-под деревьев и профилактическая обрезка зараженных побегов.
С целью профилактики появления вредителей и болезней, которые могут вызывать осыпание плодов, не следует пренебрегать плановыми весенними и осенними обработками растений инсектицидами и фунгицидами.
Организация полива яблонь
Зачастую причиной раннего осыпания плодов на яблонях становится нарушение режима полива, при котором растения могут испытывать недостаток или переизбыток влаги.
Осыпание яблок может быть вызвано также чрезмерным количеством влаги, что обычно приводит к недостатку кислорода в грунте.
Чтобы избежать осыпания, при недостатке природной влаги желательно производить основательный полив деревьев четыре раза: весной, когда растение начинает активно формировать листву, затем перед процессом цветения и в период массового образования плодов. Завершающий полив обычно производится уже после уборки урожая (при продолжительной сухой осени), перед самым наступлением холодов, чтобы яблоня смогла благополучно пережить зиму.
При этом желательно, чтобы влага просачивалась в грунт не менее чем на глубину 80 см.
РБК Петербург разобрался, остаётся ли смысл в вакцинации и чем она может помочь в текущих условиях.
По данным Роспотребнадзора, у омикрон-штамма коронавируса есть несколько отличий от предшественников.
Глава Роспотребнадзора добавила, что сейчас COVID-19 в основном поражает органы верхних дыхательных путей, вызывая трахеит и бронхит у детей.
Пока нет научных данных об особенностях симптоматики омикрон-штамма. Определить, каким штаммом заразился заболевший коронавирусом, можно только с помощью лабораторного исследования. По словам врачей, течение омикрон-штамма схоже с клинической симптоматикой ОРВИ, в том числе у детей.
Защищают ли вакцины от омикрон-штамма?
Мнение врача о заражении вакцинированных
Яковлев добавил, что вакцинация в первую очередь нужна, чтобы не болеть тяжело — и существующие вакцины в целом с этой задачей справляется. При этом, по его словам, ни одна из вакцин против коронавируса не защищает от заражения омикрон-штаммом.
Нужно ли ревакцинироваться для защиты от омикрон-штамма?
Четыре или три дозы?
Нужны ли новые вакцины от омикрон-штамма?
Читайте также: