8 класс

Биология маш 8 класс: Подведем итоги 4 главы. Ход воздуха в легкие и из легких

Содержание

Подведем итоги 4 главы. Ход воздуха в легкие и из легких


Ответьте на вопросы, выполните задания


1. Вопрос


Как распределяются функции между дыхательной и кровеносной системами?


Ответ:


Дыхательная система обеспечивает газообмен между кровеносной системой и внешней средой. При помощи дыхательной системы кровь получает кислород и удаляет углекислый газ.


Дыхательная система обеспечивает поступление кислорода в кровь, а кровеносная система обеспечивает доставку кислорода к тканям и органам.


2. Вопрос


Как осуществляется ход воздуха в легкие и из легких?


Ответ:


При вдохе воздух поступает в легкие, при выдохе воздух выходит из легких, таким образом воздух в легких постоянно обновляется, благодаря чему в них поддерживается постоянство газового состава.


При вдохе сокращаются межреберные мышцы. Ребра приподнимаются, диафрагма опускается объем легких увеличивается, давление становится выше атмосферного, и воздух через носовую полость, носоглотку, трахею, бронхи, поступает в легкие.


При выдохе межреберные мышцы и диафрагма расслабляются, ребра опускаются, выпуклость диафрагмы увеличивается, в результате объем грудной клетки уменьшается, легкие сжимаются, давление в них становится выше атмосферного и воздух устремляется из легких в обратном направлении: бронхи, трахея, носоглотка, носовая полость.


3. Вопрос


Просмотрите табл. 1 и выпишите из нее особенности дыхательной системы, доказывающие принадлежность человека к классу млекопитающих, укажите их значение.


Ответ:


Легкие альвеолярного типа: состоят из множества легочных пузырьков (альвеол), к которым воздух поступает по трубкам, образующим бронхиальное дерево. Такое строение легких увеличивает поверхность соприкосновения кровеносных сосудов с воздухом легочных пузырьков, делая газообмен более интенсивным.


4. Вопрос


По каким признакам можно судить зимой о запыленности окружающего воздуха?


Ответ:


О запыленности окружающего воздуха зимой, можно судить по цвету снега на улицах.


Можно провести эксперимент по запыленности по свежевыпавшему снегу:


— положить фрагмент печатного текста под дно тонкостенного стакана.


— в стакан постепенно наливать растопленную снежную воду, взятую с улицы.


— наблюдать, через какой объем прилитой в стакан воды, прочесть текст, станет невозможным.


Результат наблюдения: чем объем воды меньше, тем запыленность выше.


5. Вопрос


Разберите на модели дондерса (см. Рис. 56), как происходит вдох и выдох.


Ответ:


Модель дондерса состоит из стеклянной воронки среднего размера, двух резиновых шариков, нитки и прозрачной липкой ленты.


Трубка воронки моделирует дыхательные пути, шарик внутри воронки — легкое, резиновое дно, сделанное из второго шарика — диафрагму, стеклянный корпус воронки — стенки грудной полости.


Чтобы продемонстрировать вдох, диафрагму надо опустить вниз (потянуть пальцами). Атмосферное давление в грудной полости и в шарике, изображающем легкое, упадет, и наружный воздух войдет внутрь шарика. Он раздуется, как легкое в состоянии вдоха. Отпустить «диафрагму» (разжать пальцы), или немного вдавить ее внутрь воронки, воздух из шарика выйдет, произойдет «выдох».


6. Вопрос


Как осуществляется нервная регуляция дыхания со стороны продолговатого мозга?


Ответ:


Во время вдоха, при растяжении легочной ткани, в нервных рецепторах, находящихся в ней, возникает возбуждение, которое передается продолговатому мозгу и вызывает активацию центра выдоха и торможение центра вдоха, образующие дыхательный центр, который находится в продолговатом мозге. Сокращение дыхательных мышц прекращается, они расслабляются, и происходит выдох. При выдохе поток импульсов от рецепторов прекращается, центр выдоха продолговатого мозга перестает активизироваться, центр вдоха растормаживается, активизируется и наступает вдох.


7. Вопрос


Разберите механизм действия углекислого газа на интенсивность дыхания.


Ответ:


Механизм действия углекислого газа на интенсивность дыхания состоит в том, что повышение концентрации углекислого газа в крови возбуждает дыхательный центр — частота и глубина дыхания увеличиваются. Уменьшение содержания углекислого газа в крови понижает возбудимость дыхательного центра — частота и глубина дыхания уменьшаются.


8. Вопрос


Проанализируйте рефлексы, происходящие при кашле, чихании, вхождении в холодную воду.


Ответ:


Такие защитные рефлексы, как чихание и кашель, происходят при раздражении рецепторов слизистой носа (пылью, неприятно пахнущим веществом), что вызывает поток нервных импульсов в продолговатый мозг, а оттуда к мышцам. Это приводит к остановке дыхания и смыканию голосовой щели. Затем начинается интенсивный (форсированный) выдох. Давление воздуха нарастает, и наступает момент, когда он с силой прорывается через сомкнутые голосовые связки. Струя воздуха направляется в нос, человек чихает, воздух прорывается наружу, а вместе с ним удаляется слизь, мешающая дыханию. То же самое происходит и при кашле, только поток воздуха при выдохе выходит через ротовое отверстие. Причиной кашля может стать раздражение бронхов, трахеи, гортани или легочной оболочки — плевры.


Раздражение температурных рецепторов кожи, в частности холодовых, приводит к рефлекторной задержке дыхания. При входе в холодную воду дыхание останавливается на вдохе. Биологический смысл этого рефлекса в том, что при этом сокращается испарение воды с поверхности легких, а следовательно, и потеря тепла, связанная с парообразованием. Дыхание прекращается лишь на несколько секунд, но за это время организм успевает приспособиться к новым температурным условиям.


9. Вопрос


Как влияет курение табака на дыхательную и кровеносную системы?


Ответ:


Taбaчный дым coдepжит бoльшoe кoличecтвo ядoвитыx кoмпoнeнтoв. Из ниx нaибoльший уpoн opгaнaм cepдeчнo — cocудиcтoй cиcтeмы чeлoвeкa нaнocит влияниe oкcидoв углepoдa (угapный гaз, углeкиcлый гaз) и никoтинa.


B peзультaтe дeйcтвия никoтинa cepдцe coкpaщaeтcя чaщe. Cтaнoвитcя чacтым пульc. Учaщeниe пульca уcкopяeт изнaшивaниe мышц cepдцa куpильщикa, вoзникaeт иx иcтoнчeниe. Этo являeтcя пpичинoй инфapктoв. Co вpeмeнeм никoтин cужaeт пepифepичecкиe cocуды, умeньшaeтcя иx пpocвeт. Пaдaeт кpoвooбpaщeниe opгaнoв, вoзникaeт киcлopoдный дeфицит ткaнeй. Bмecтe c нapушeниeм кpoвocнaбжeния opгaнoв, никoтин cигapeтнoгo дымa влияeт нa cepдeчную дeятeльнocть. Oн cпocoбeн вызвaть apитмию, a тaкжe cнизить cилу cepдeчныx coкpaщeний. Пoмимo пpямoгo уpoнa cocудaм, никoтин cпocoбeн paccтpaивaть peгуляцию cиcтeмы кpoвooбpaзoвaния и pacпpeдeлeния.


Негативное влияние оказывают никотиновые смолы, оседающие в легких. Они выводят из строя альвеолярные мешочки (что приводит к ухудшению самоочистки легких), способствуют появлению раковых опухолей. Из — за табачного дыма соединительная ткань легочной системы теряет свою эластичность. Увеличивается риск возникновения бронхоэктаза — затяжного заболевания, вызывающего расширение бронхов. Болезнь чревата сезонными обострениями, вызывает одышку, гнойный кашель, сердечно — легочную недостаточность, абсцесс и кровотечение легких.


10. Вопрос


Рассмотрите рис. 53 и установите функцию голосовых связок при голосообразовании, кашле и чихании.


Ответ:


Голосовые связки — это органы, которые отвечают не только за образование голоса, но также защищают нижние дыхательные пути от попадания в них еды, воды и инородных предметов. Голосовые связки расположены по обе стороны гортани.


Человек имеет возможность разговаривать и издавать иные звуки, из — за сопротивления связок поступающим воздушным потокам.


Раздражение рецепторов слизистой носа пылью, неприятно пахнущим веществом вызывает поток нервных импульсов в продолговатый мозг, а оттуда к мышцам. Это приводит к остановке дыхания и смыканию голосовой щели. Затем начинается интенсивный (форсированный) выдох. Давление воздуха нарастает, и наступает момент, когда он с силой прорывается через сомкнутые голосовые связки. Струя воздуха направляется в нос, человек чихает, воздух прорывается наружу, а вместе с ним удаляется слизь, мешающая дыханию. То же самое происходит и при кашле, только поток воздуха при выдохе выходит через ротовое отверстие.


11. Вопрос


Как формируются звуки речи?


Ответ:


Звуки речи являются результатом сложной мускульной работы различных частей речевого аппарата


— энергетический (дыхательный) — легкие, бронхи, диафрагма, трахея, гортань;


— генераторный (голосообразующий) — гортань с голосовыми связками и мышцами;


— резонаторный (звукообразующий) — полость рта и носа.


Источником образования звуков речи служит струя воздуха, идущая из легких через гортань, глотку, полость рта или носа наружу. Струя воздуха, выходящая из трахеи, должна пройти через голосовые связки. Звуки речи образуются в ротовой и носовой полостях. Эти полости разделяет нёбо, передняя часть которого — твердое нёбо, задняя часть — мягкое нёбо, заканчивающееся маленьким язычком. Наибольшую роль в образовании звуков играет ротовая полость, так как она может менять свою форму и объем благодаря наличию подвижных органов: губ, языка, мягкого нёба, маленького язычка. Самыми активными, подвижными органами артикуляционного аппарата являются язык и губы, которые производят наиболее разнообразную работу и окончательно формируют каждый звук речи.


При образовании гласных выходящая струя воздуха не встречает в ротовой плоскости преграды, и наоборот, при образовании согласных выходящая струя воздуха встречает в ротовой полости различные преграды.


При образовании носовых звуков мягкое нёбо опущено, воздух проходит через нос.


При образовании ротовых звуков, мягкое нёбо поднято, маленький язычок прижат к задней стенке глотки, воздух попадает только в ротовую полость.


При образовании гласных, сонорных (звучных) согласных и звонких согласных голосовые связки сомкнуты и вибрируют, при этом образуется голос.


При образовании глухих согласных голосовые связки раскрыты, не вибрируют, и голос не образуется.


12. Вопрос


Какими фактами можно доказать влияние коры больших полушарий на регуляцию дыхания?


Ответ:


На работу дыхательных центров оказывают влияние и высшие дыхательные центры, расположенные в коре больших полушарий. Благодаря их влиянию дыхание изменяется при разговоре и пении; возможно, также, сознательно изменять ритм дыхания во время физических упражнений.


13. Вопрос


Что происходит при легочном и тканевом газообмене?


Ответ:


Газообмен в тканях и легких осуществляется при помощи капиллярной сетки сосудов. Через их стенки происходит насыщение кислородом клеток, а также удаляется углекислый газ. Этот процесс наблюдается только при разнице в давлении: в клетках и тканях кислородное доходит до нуля, а давление углекислого газа составляет около шестидесяти мм рт. Ст. Это позволяет проходить со2 из клеток в сосуды, превращая кровь в венозную.


Воздух попадает в дыхательную систему через носовой ход, затем проходит по ротоглотке в трахею, откуда масса доходит до бронхов. После прохождения через бронхиальное дерево воздух попадает в легкие, где и происходит обмен между разными типами воздуха. Во время этого процесса кислород поглощается клетками крови, превращая венозную кровь в артериальную, и доставляя ее к сердцу, а оттуда она разносится по всему организму.


14. Вопрос


Как уберечься от болезней, передающихся через воздух?


Ответ:


Чтобы уберечься от болезней, передающихся через воздух нужно соблюдать несложные правила:


— достаточное и разнообразное питание, для обеспечения потребности в витаминах и микроэлементах;


— проветривание жилых и учебных помещений;


— закаливание организма и физические нагрузки;


— личная гигиена;


— вакцинация от инфекционных заболеваний.


15. Вопрос


Каково значение флюорографии?


Ответ:


Флюорография обеспечивает раннюю диагностику заболеваний дыхательной системы человека, устанавливает причину уже имеющегося заболевания (туберкулез, рак, пневмония, фиброз).


16. Вопрос


Что такое жизненная емкость легких и как по этому показателю можно судить о здоровье и тренированности человека?


Ответ:


Жизненная ёмкость лёгких (жёл) — максимальное количество воздуха, которое может быть набрано в лёгкие после максимально полного выдоха.


Рассчитать жёл можно следующими формулами:


Жел (л) мужчин = 2,5 х рост (м).


Жел (л) женщин = 1,9 х рост (м).


2,5 и 1,9 — это коэффициенты, найденные экспериментальным путем. Если реальная жизненная емкость легких окажется равной или большей, чем вычисленные величины, результаты следует считать хорошими, если меньшей — плохими.


Человеку, у которого жизненная емкость легких небольшая, и слабые дыхательные мышцы, приходится дышать часто и поверхностно. Это приводит к тому, что свежий воздух остается в воздухоносных путях и лишь небольшая часть его доходит до легких. В результате ткани получают ничтожное количество кислорода, и человек не может продолжать работу.


17. Вопрос


Что надо делать при попадании инородных тел в дыхательные пути?


Ответ:


при попадании инородного тела в нос необходимо зажать вторую ноздрю и попытаться выдуть посторонний предмет. Если это не получается, надо обратиться к врачу, поскольку неумелыми действиями можно загнать постороннее тело еще дальше.


Попадание посторонних тел в гортань происходит при недостаточном закрытии гортани надгортанником. Это сопровождается сильными приступами кашля, благодаря которому происходит удаление посторонних частиц из гортани. Если кашель не помогает, можно несколько раз ударить пострадавшего по спине, предварительно перегнув его через колено так, чтобы голова опустилась как можно ниже. Маленьких детей просто поднимают за ноги. Если эго не помогло, надо срочно отвезти пострадавшего в медицинское учреждение.


18. Вопрос


Как оказать первую помощь утопавшему?


Ответ:


После того как тонувшего извлекли из воды, прежде всего надо очистить его рот от грязи, удалить воду из легких и желудка. С этой целью пострадавшего перекидывают через колено и резкими движениями сдавливают живот и грудную клетку или встряхивают. При остановке дыхания и сердечной деятельности не следует дожидаться удаления всей воды из органов дыхания, важнее приступить к искусственному дыханию и непрямому массажу сердца, после реанимационных мероприятий важно согреть пострадавшего. Для этого его растирают, закутывают в теплую одежду, дают чай, кофе и другие горячие напитки.


19. Вопрос


Как надо поступать в случаях поражения человека молнией и промышленным током?


Ответ:


Оказание помощи необходимо начинать с обеспечения личной безопасности.


Следует надеть на руки сухие шерстяные либо резиновые перчатки, или обернуть кисти рук сухой тканью. Под ноги надо положить сухую доску, деревянный щит или резину. Предприняв меры самозащиты, следует немедленно прекратить действие электрического тока: выключить рубильник, предохранительные пробки, сбить или отбросить провод сухой палкой, перерубить его топором с деревянным топорищем. Опасны контакты с кожей находящегося под воздействием электрического тока человека — оттаскивать только за одежду. При остановке сердца и дыхания нужно немедленно приступить к оживлению. Искусственное дыхание и наружный массаж сердца прекращают при полном восстановлении функции дыхания и работы сердца или до приезда бригады неотложной медицинской помощи.


При поражении молнией меры помощи аналогичны. Категорически запрещается закапывать пораженного молнией человека в землю (распространенный ошибочный прием оказания помощи). Это вызывает переохлаждение, затрудняет работу дыхательной мускулатуры, приводит к недостатку кислорода, накоплению в крови токсических продуктов обмена веществ и гибели пострадавшего.


20. Вопрос


Чем клиническая смерть отличается от биологической?


Ответ:


Клиническая смерть — это обратимый, переходный период между жизнью и смертью. На данном этапе прекращается деятельность сердца и дыхания, полностью исчезают все внешние признаки жизнедеятельности организма. При этом гипоксия (кислородное голодание) не вызывает необратимых изменений в наиболее к ней чувствительных органах и системах. Данный период терминального состояния в среднем продолжается не более 3 — 4 минут, максимум 5 — 6 минут.


Если не оказать помощи, то состояние клинической смерти переходит в смерть биологическую, связанную с отмиранием клеток головного мозга.


21. Вопрос


Как осуществляют непрямой массаж сердца и искусственное дыхание изо рта в рот?


Ответ:


Для проведения искусственной вентиляции легких (искусственного дыхания) методом «рот в рот» необходимо, удерживая голову пострадавшего запрокинутой, сделать глубокий вдох, зажать пальцами нос пострадавшего, плотно прижаться своими губами к его рту и сделать выдох.


При проведении искусственной вентиляции легких методом «рот в нос» воздух вдувают в нос пострадавшего, закрывая при этом ладонью его рот.


После вдувания воздуха необходимо отстраниться от пострадавшего, его выдох происходит пассивно.


Для соблюдения мер безопасности и гигиены, делать вдувание следует через увлажненную салфетку или кусок бинта.


Частота вдуваний должна составлять 12 — 18 раз в минуту, то есть на каждый цикл нужно тратить 4 — 5 сек. Эффективность процесса можно оценить по поднятию грудной клетки пострадавшего при заполнении его легких вдуваемым воздухом.


Чтобы непрямой массаж сердца был эффективным, его необходимо проводить на ровной жесткой поверхности.


— расположить основание правой ладони выше мечевидного отростка так, чтобы большой палец был направлен на подбородок или живот пострадавшего.


— левую ладонь расположить поверх ладони правой руки.


— переместить центр тяжести на грудину пострадавшего, сохраняя свои руки распрямленными в локтях.


— реанимируют пострадавшего надавливаниями в ритме 60 — 100 раз в минуту, не менее 30 минут, даже если реанимация неэффективна.


Взрослым непрямой массаж сердца проводят двумя руками, детям — одной рукой, новорожденным — двумя пальцами.


Продавливать грудную клетку не менее чем на 3 — 5 см с частотой 60 — 100 раз в минуту, в зависимости от упругости грудной клетки. При этом ладони не должны отрываться от грудины пострадавшего.


Начинать очередное надавливание на грудную клетку можно только после её полного возвращения в исходное положение. Если не дождаться, пока грудина вернется в исходное положение, и нажать, то следующий толчок превратится в чудовищный удар.


Осуществление непрямого массажа сердца чревато переломом ребер пострадавшего.


В этом случае непрямой массаж сердца не прекращают, но снижают частоту нажатий, чтобы дать возможность грудной клетке вернуться в исходное положение. При этом обязательно сохраняют прежнюю глубину нажатий.


Дополните предложения


1. Газообмен между воздухом и кровью происходит в альвеолярных пузырьках легких.


2. Звукообразование возникает в результате колебания голосовых связок, а ротовая и носовая полости, язык, губы и челюсти участвуют в формировании речевых звуков.


3. Дыхательные движения осуществляют мышцы диафрагмы и межреберные мышцы.


4. Возбудителем туберкулеза является палочка коха.


Отметьте верные утверждения


2. Легкие покрыты легочной плеврой.


5. При искусственном дыхании изо рта в рот при вдувании воздуха в легкие надо давить на грудную клетку пострадавшего, чтобы обеспечить непрямой массаж сердца.

Подведем итоги 3 главы. К какой ткани относится кровь


Ответьте на вопросы и выполните задания


1. Вопрос


К какой ткани относится кровь и почему?


Ответ:


В организме человека кровь связывает каждый орган, каждую клетку тела между собой. Кровь разносит питательные вещества, полученные из пищи в органах пищеварения. Она доставляет к клеткам кислород из легких, а углекислый газ, вредные, отработанные вещества несет к тем органам, которые их обезвреживают или выводят из организма.


Таким образом, кровь относится к соединительной ткани и выполняет транспортную, питательную защитную функции.


2. Вопрос


Проследите по рис. 37 образование тканевой жидкости и лимфы и отток последней в вены большого круга. Какую роль при этом выполняют лимфатические узлы?


Ответ:


В лимфатических узлах лимфатические сосуды распадаются на многочисленные узкие протоки, в которых происходит очистка лимфы, отфильтровываются погибшие клетки (в том числе раковые), бактерии. В лимфатических узлах вызревают лимфоциты и находятся фагоциты, уничтожающие микробов и прочие антигены.


3. Вопрос


Почему лимфатические узлы нельзя массировать?


Ответ:


Структура лимфоузлов такова, что давление легко нарушает микроциркуляцию внутри него. В итоге из — за давления повреждаются протоки узла, по которым движется лимфатическая жидкость, и она попадает в ткани. Там лимфоциты начинают атаку клеток органов, принимая их за чужеродных агентов, что приводит к дисфункции органов и тяжелым отекам тканей. Во — вторых, одновременно с нарушением движения крови и тока лимфы по лимфоузлу происходит и его мобилизация, т.е. Спонтанный выход в кровеносные сосуды несозревшим лимфоцитов. Иммунная система не способна распознать их и определить как «дружественные» для организма клетки, поэтому она начинает активно разрушать их. Следствием этого является быстроразвивающееся воспаление лимфатического узла и его повреждение. Кроме вышеизложенных причин, запрещающих массаж лимфатических узлов, существует и такая, как скопление в них болезнетворных микроорганизмов. При массаже лимфа начинает быстрее двигаться по организму и разносить при этом бактерии по всем органам, что приводит к распространению инфекции.


4. Вопрос


Какие особенности эритроцитов отличают млекопитающих от остальных классов позвоночных животных?


Ответ:


Эритроциты млекопитающих не имеют ядра, имеют маленькие размеры, двояковыпуклую форму.


5. Вопрос


Какую функцию выполняют плазма крови, эритроциты, лейкоциты и тромбоциты?


Ответ:


Плазма крови выполняет транспортную и защитную функцию.


Транспортная функция:


— из органов пищеварения в плазму крови поступают питательные вещества, которые она разносит ко всем органам тела. Вредные вещества и избыток воды из разных частей тела плазма доставляет к органам выделения.


Защитная функция:


— в плазме крови имеется белок фибриноген, который при свертывании крови превращается в нерастворимые нити фибрина и образует сгусток, препятствующий кровотечению из ран.


Эритроциты — красные кровяные клетки, которые переносят кислород от легких ко всем клеткам организма.


Тромбоциты — кровяные пластинки, которые участвуют в процессах свертывания крови и «закупорки» поврежденных сосудов, предотвращая кровотечения.


Лейкоциты — белые кровяные клетки — выполняют защитную функцию:


— фагоциты исполняют роль «пожирателей» чужеродных организмов,


— лимфоциты при помощи химического противоядия — антитела.


6. Вопрос


В чем заслуга Луи Пастера и Ильи Ильича Мечникова?


Ответ:


И. и. Мечников открыл процесс фагоцитоза.


Луи пастер проводил работы по исследованию иммунитета на основе изысканий английского врача э.дженнера.


7. Вопрос


Что дало человечеству открытие иммунитета?


Ответ:


Открытие иммунитета позволило человечеству защититься от таких смертельно опасных инфекционных заболеваний как чума, оспа, туберкулез, дифтерия, полиомиелит, и пр.


При помощи вакцинации (прививки) или лечебной сыворотки.


8. Вопрос


Каково значение вакцин и лечебных сывороток? Чем они отличаются?


Ответ:


Лечебная сыворотка — это препарат, который содержит готовые антитела к определенному заболеванию.


Вакцина — это препарат из ослабленных микроорганизмов или их ядов.


Значение вакцин и сывороток состоит в формировании иммунитета.


Вакцины формируют активный иммунитет, который сохраняется многие годы, а от некоторых всю жизнь.


Сыворотки формируют пассивный иммунитет, который сохраняется недолго, и направлен на избавление от определенного заболевания.


9. Вопрос


Почему при переливании крови следует учитывать группы крови донора и реципиента?


Ответ:


Если переливать кровь не учитывая группы крови и резус — фактор донора и реципиента, то такое переливание крови может закончиться смертью реципиента, потому что в эритроцитах переливаемой крови могут оказаться антигены, которые могут быть уничтожены антителами плазмы крови больного. Поэтому переливать можно только ту кровь, которая совместима с кровью больного.


10. Вопрос


В каких случаях надо учитывать резус — фактор?


Ответ:


Если резус — отрицательному человеку перелить кровь резус — положительного, у реципиента начнется иммунная реакция, и в его плазме крови будут накапливаться антитела, уничтожающие резус — белок. Если антител выработается немного, то первое переливание может пройти удовлетворительно. При повторных переливаниях эритроциты донора будут уничтожены, и реципиенту грозит гибель.


Тот же процесс может быть у резус — отрицательной женщины, если она вынашивает резус — положительного ребенка, при первой беременности это не вызывает особых осложнений, но при последующих, возникает риск не вынашивания плода, или рождения ребенка с генетическими или умственными отклонениями.


11. Вопрос


Просмотрите табл. 1 и выпишите особенности кровеносной системы, доказывающие принадлежность человека к млекопитающим животным, укажите их функциональное значение.


Ответ:


1. Сердце включает 4 камеры: два предсердия и два желудочка. Левая и правая стороны сердца изолированы. От сердца отходит одна аорта. Артериальная кровь не смешивается с венозной.


2. Легкие альвеолярного типа: состоят из множества легочных пузырьков (альвеол), к которым воздух поступает по трубкам, образующим бронхиальное дерево. Увеличивается поверхность соприкосновения кровеносных сосудов с воздухом легочных пузырьков.


12. Вопрос


По рис. 44 проследите путь крови по малому и большому кругам кровообращения.


Ответ:


Большой круг:


левый желудочек — аорта — артерии — капилляры — вены — воротная вена — нижняя полая вена — верхняя полая вена — правое предсердие;


Из левого желудочка артериальная кровь течет по артериям и капиллярам во все органы и части тела, отдавая кислород, питательные вещества, попутно забирая углекислый газ и продукты метаболизма, собирается в венах, становится венозной, и по венам направляется в правое предсердие.


Малый круг:


Правый желудочек — легочная артерия — легочные капилляры — легочные вены — левое предсердие.


Из правого желудочка кровь течет в легкие, где она превращается из венозной в артериальную, т. К. Отдает углекислый газ и насыщается кислородом, из легких кровь поступает в левое предсердие.


13. Вопрос


Почему вредны перетяжки?


Ответ:


Перетяжка вызывает застой венозной крови. Вены набухают, капилляры расширяются,


Насыщенная кислородом артериальная кровь почти не поступает, и кровь в капиллярах делается темной, венозной. Из капилляров усиливается выход тканевой жидкости. Уйти по лимфатическим сосудам она не может: мешает перетяжка. Тканевая жидкость скапливается в межклеточном пространстве, ткани уплотняются. Избыток тканевой жидкости сдавливает сосуды и нервы, это нарушает их работу потому что начинается кислородное голодание. Нервная система нуждается в кислороде, кожные рецепторы без него работать не могут.


14. Вопрос


Каково значение венозных клапанов?


Ответ:


Скорость кровотока в венах невелика, стенки вен мягкие, для того чтобы кровь не пошла в обратном направлении в венах есть особые образования — клапаны. Клапаны венозных сосудов выполняют функцию контроля правильного оттока крови в одном направлении.


Венозные клапаны избавляют человека от застоя венозной крови в организме. Кровь по венам движется толчками в такт сердечных сокращений, продвигаясь к сердцу. Клапаны препятствуют обратному движению в паузах между толчками. Более выражены клапаны в венах нижней половины тела.


15. Вопрос


По рис. 41 разберите строение сердца и укажите роль клапанов сердца в обеспечении движения крови из предсердий в желудочки, из желудочков в артерии. Что показывают стрелки на рисунке?


Ответ:


Предсердия и желудочки каждой половины сердца сообщаются между собой. На границе между ними имеются створчатые клапаны они устроены так, что пропускают кровь только в сторону желудочков, препятствуя обратному кровотоку. Благодаря этому кровь может двигаться в одном направлении — из предсердий в желудочки. Между желудочками и артериями находятся полулунные клапаны. Они также обеспечивают ток крови в одном направлении — из желудочков в артерии.


Стрелки на рисунке показывают движение крови в сердце, (вход крови из вен в сердце и выход в аорту из сердца) по кругам кровообращения.


16. Вопрос


Как можно определить скорость движения крови в капиллярах ногтевого ложа?


Ответ:


Определить скорость движения крови в капиллярах ногтевого ложа можно следующим образом:


1. Измерить длину ногтя от корня до прозрачной части, которую обычно срезают. Это длина пути, которую должна пройти кровь от корня ногтя до конца ногтевого ложа.


2. Выдавить кровь из сосудов ногтевого ложа, нажимая указательным пальцем на ноготь большого. Ноготь должен побелеть.


3. Прекратить давление на ноготь большого пальца и засечь время, требуемое для того чтобы ноготь снова покраснел. За это время кровь успевает заполнить сосуды ногтевого ложа.


4. Вычислить скорость крови можно по формуле v= l/t, где v — скорость крови, l — длина пути, t — время.


17. Вопрос


В чем заключается автоматизм сердечной деятельности и как он отражается на сердечном цикле?


Ответ:


Сердцу присущ автоматизм — это способность к ритмическому возбуждению без внешних раздражений под влиянием импульсов, возникающих в сердце, потому что в его мышце находятся нервно — мышечные структуры, способные обеспечивать его работу. Автоматизм сердца обеспечивает ритмичность работы: сокращение, расслабление, пауза, что дает возможность сердцу работать длительное время.


18. Вопрос


Как происходят нервная и гуморальная регуляции сердца?


Ответ:


Симпатический и блуждающий нервы относятся к вегетативной нервной системе, они регулируют работу сердца. При выполнении человеком физической работы симпатический нерв усиливает работу сердца, при значительных перегрузках подается сигнал в виде превышения порога артериального давления и блуждающий нерв ослабляет работу сердца, расширяя сосудистый просвет для крови. Симпатический и блуждающий нерв работая совместно регулируют работу сердца, обеспечивая нормальную сердечную деятельность.


Регуляция работы сердца происходит и гуморально, веществами, которые приносит к органам кровь. Одни из них, например адреналин или соли кальция, усиливают сердечную деятельность, другие ее ослабляют. К последним относятся ацетилхолин, соли калия и др.


19. Вопрос


Как измеряется артериальное давление крови и почему принято измерять его на плечевой артерии?


Ответ:


Артериальное давление измеряется при помощи фонендоскопа и специального прибора состоящего из манометра, манжеты, воздухоподающей груши. На плечо выше локтевого сгиба накладывается манжета и грушей в нее подается воздух до полного отсутствия пульса на запястье. Регулирующим винтом воздух постепенно выпускают из манжеты и через фонендоскоп слушают пульсовые тоны, отмечая показания манометра когда тоны стали слышимы и когда перестали быть слышными. Начало слышимости тона — верхнее давление (систолическое), нижняя граница слышимости тона — нижнее давление (диастолическое).


Давление принято измерять на плечевой артерии, потому что она расположена близко к поверхности кожного покрова, в отличие от других глубоко спрятанных под кожей артерий.


20. Вопрос


Какова скорость крови в артериях, капиллярах и венах?


Ответ:


1. Самая высокая скорость крови наблюдается в аорте. Это объясняется тем, что тут самая узкая часть сосудистого русла. Линейная скорость крови в аорте — 0,5 м/сек.


2. Скорость движения по артериям составляет около 0,3 м/секунду. При этом отмечаются практически одинаковые показатели (от 0,3 до 0,4 м/сек) как в сонных, так и в позвоночных артериях.


3. В капиллярах кровь движется с наименьшей скоростью. Это происходит вследствие того, что суммарный объем капиллярного участка во много раз превышает просвет аорты. Уменьшение доходит до 0,5 м/сек.


4. Кровь течет по венам со скоростью 0,1 — 0,25 м/сек.


21. Вопрос


Как предупредить болезни сердечно — сосудистой системы?


Ответ:


Вести правильный образ жизни, активно двигаться, не допускать гиподинамии, правильно питаться, соблюдать режим труда и отдыха, не иметь вредных привычек: не употреблять алкоголь, табак, наркотики.


22. Вопрос


Что необходимо делать для укрепления сердечно — сосудистой системы?


Ответ:


Заниматься спортом, вести здоровый образ жизни, физические нагрузки чередовать с отдыхом.


Дополните предложения


1. Для нашего организма микробы являются антигенами, а защитные вещества, выделяемые лимфоцитами, — антителами.


2. Введение вакцины вырабатывает активный иммунитет, а введение лечебной сыворотки создает пассивный иммунитет.


3. Захват микробов лейкоцитами и их уничтожение и.и. мечников назвал фагоцитозом.


4. У человека эритроциты безъядерные двояковыпуклые, малых размеров, что увеличивает количество эритроцитов в клетке. Эритроциты лягушки отличаются тем, что округлые и имеют ядро, и большие размеры.


5. При артериальном кровотечении руки надо сначала прекратить его путем наложения жгута или закрутки, а затем направить пострадавшего в лечебное учреждение.


Отметьте верные утверждения


2. В легких гемоглобин эритроцитов присоединяет к себе молекулы кислорода, в тканях отдает их клеткам.


3. Питательные вещества в тканях из плазмы крови переходят в тканевую жидкость, а из нее попадают в клетки. Продукты распада перемещаются в обратном порядке.

Органы пищеварения. Пищеварительные железы


1. Вопрос


Из каких органов состоит пищеварительная система позвоночных животных?


Ответ:


В пищеварительной системе позвоночных выделяют пять отделов: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка, толстая кишка. В процессе эволюции кишечник постепенно удлинялся.


Пищеварительные железы: слюнные, печень, поджелудочная железа.


2. Вопрос


Какова роль пищеварительной системы?


Ответ:


Роль пищеварительной системы состоит в расщеплении поступающей в организм пищи и выводе полученных питательных веществ в кровеносную систему, для снабжения питательными веществами всех клеток и тканей организма.


1. Вопрос


В чем суть пищеварения и почему оно необходимо?


Ответ:


Разнообразные питательные вещества (белки, жиры, крахмал и пр.), содержащиеся в пище и необходимые для жизни человека, нерастворимы в воде. Они не могут проникать в кровь и усваиваться организмом без предварительной обработки. В пищеварительной системе эти питательные вещества перетираются, измельчаются и переходят в растворимые соединения.


Пищеварение — это процесс превращения питательных веществ в менее сложные по составу, растворимые соединения, которые легко всасываются в кровь и лимфу


2. Вопрос


Какую функцию выполняют органы пищеварительного канала и пищеварительные железы?


Ответ:


пищеварительный канал состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, кишечника.


В ротовой полости происходит измельчение пищи, смачивание ее слюной для лучшего прохождения через глотку и пищевод. В желудке пища переваривается под действием желудочного сока, а затем в полупереваренном виде поступает в кишечник, в котором происходит окончательное переваривание пищи под воздействием желчи и всасывание питательных веществ в кровь и лимфу, а так же удаление непереваренных остатков пищи.


Пищеварительные железы выделяют пищеварительные соки, которые переваривают пищу, превращают сложные питательные вещества в более простые и растворимые в воде. К пищеварительным железам относят слюнные железы, микроскопические железы желудка и кишечника, поджелудочную железу, и печень, выделяющую желчь.


3*. Вопрос


Рассмотрите рис. 59. Выпишите названия органов пищеварительного канала в левый столбик, а пищеварительных желёз — в правый. Стрелками укажите, как они связаны.


Ответ:

Значение пищи и её состав. Продукты богатые белками


Вспомните


1. Вопрос


Для чего живому организму нужно питаться?


Ответ:


Организм человека, как и других существ, состоит из разнообразных органических и неорганических (минеральных) веществ. Они поступают в организм с пищей, перерабатываются им и используются для восстановления утраченных тканей и создания новых. При этом некоторая часть поступивших органических веществ подвергается биологическому окислению. Вырабатываемая при этом энергия обеспечивает работу органов: сокращение мышц, деятельность сердца, легких, почек, нервной системы. Вот почему живому организму нужно питаться.


2. Вопрос


На какие группы можно разделить все питательные вещества?


Ответ:


Питательные вещества — это белки, жиры, углеводы, витамины, вода, минеральные соли.


1. Вопрос


Перечислите пищевые продукты и питательные вещества.


Ответ:


Пищевые продукты бывают животного и растительного происхождения.


Питательные вещества — это белки, жиры, углеводы, витамины, вода, минеральные соли.


2. Вопрос


Каково значение белков, жиров и углеводов в рационе человека?


Ответ:


Белки, жиры, углеводы, являются питательными и запасными энергетическими веществами клетки. Животные белки и растительные жиры содержат компоненты, которые в организме человека синтезироваться не могут и должны поступать в организм с пищей.


3. Вопрос


Перечислите продукты, богатые белками, жирами и углеводами, минеральными солями и витаминами.


Ответ:


Продукты богатые белками: мясо, птица, рыба, яйца, молоко, горох, орехи.


Продукты богатые жирами: молоко, сливочное масло, растительное масло, молочные продукты, животное сало.


Продукты богатые углеводами: сахар, мед, фрукты, ягоды, крупы, мука, картофель.


4. Вопрос


Почему в нашем рационе должна присутствовать пища, как животного, так и растительного происхождения?


Ответ:


Пища животного происхождения дает основное количества белка и жиров, а растительная витаминов, углеводов, клетчатки.


5. Вопрос


Почему недостаток воды или обильное питье отрицательно влияют на организм?


Ответ:


Человек должен правильно пить. Недостаток воды или обильное питье отрицательно сказываются на работе почек и сердца.


При недостатке воды передвижение крови, внутриклеточной жидкости, межтканевой жидкости, затруднено из — за повышения вязкости, нарушаются обменные процессы.


Однако при избыточном питье, почки не справляются с нагрузкой, возникают отеки, усиливается сердечная деятельность, разжижается кровь, из организма вымываются полезные минеральные вещества.


6*. Вопрос


Чем биоценозы отличаются от агробиоценозов?


Ответ:


биоценоз — это исторически сложившаяся совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, населяющих относительно однородное жизненное пространство, они связаны между собой и со средой. Биоценозы возникли на основе биогенного круговорота и обеспечивают его в конкретных природных условиях, это динамическая, способная к саморегулированию система, компоненты которой (продуценты, консументы, редуценты) взаимосвязаны.


Агробиоценоз — это совокупность организмов, обитающих на землях сельскохозяйственного пользования. Поля, огороды, сады, лесные насаждения, пастбища — созданные и контролируемые человеком экосистемы, называются агроценозами. Агроценоз, может сохраняться только при постоянном и ежегодном возобновлении его человеком.


7. Вопрос


Почему каждому потребителю сельскохозяйственных продуктов необходимо знать особенности агроценозов?


Ответ:


Созданные человеком агроценозы для получения растительных пищевых продуктов крайне неустойчивы. Для их поддержания вносят удобрения, применяют ядохимикаты для борьбы с вредными насекомыми, добывают воду для полива. При передозировке удобрений и нарушениях агротехники выращивания растений в продуктах могут встречаться вредные вещества, болезнетворные микроорганизмы, яйца гельминтов. Потребители должны знать, как хранить и использовать пищевые продукты, чтобы не допустить заражения и отравления.

Бобы мунг – обзор

10.3.3 Оценка зародышевой плазмы

Образцы зародышевой плазмы маша, хранящиеся в NBPGR, Нью-Дели, были систематически охарактеризованы, и информация хорошо задокументирована как для качественных, так и для количественных наборов дескрипторов (Bisht, Mahajan, и Кавалкар, 1998; Кавалкар и др., 1996). Были зарегистрированы различия в различных качественных признаках, а именно в характере роста, характере ветвления, склонности к скручиванию, положении соцветия, опушении стручка и цвете семян.Диапазон наблюдаемых изменений основных агрономических признаков приведен в Таблице 10.3. Репрезентативный базовый набор из 152 образцов был получен из 1532 хорошо охарактеризованных индийских образцов бобов мунг с основной целью эффективного использования зародышевой плазмы (Bisht, Mahajan, & Patel, 1998). Этот набор также использовался для генетического улучшения бобов мунг в качестве исходного исходного материала (Bisht et al., 2004). Улучшенные сорта маша имеют узкую генетическую базу, ограничивающую потенциал урожайности, и плохо адаптированы к различным условиям роста в различных агроэкологических условиях. Следовательно, генетический потенциал образцов зародышевой плазмы местных сортов в банках генов нуждается в более эффективном использовании. В NBPGR были начаты исследования генетического улучшения/пребридинга бобов мунг с участием различных родителей, в основном из культивируемого генофонда, с использованием основной коллекции Бюро в качестве исходного материала. Улучшение зародышевой плазмы направлено на расширение генетической базы селекционных материалов путем переноса желаемых генов из неулучшенной зародышевой плазмы в улучшенные сорта. Мягкий и децентрализованный отобранный материал хранится на целевых сайтах по всей стране.В общей сложности 102 потомства были окончательно повышены до F 5 для дальнейшего отбора и использования селекционерами в Национальной системе сельскохозяйственных исследований. Bisht et al. сообщили о генетическом потенциале нескольких отобранных улучшенных потомков с желаемыми типами растений и более высокими показателями урожайности. (2004). Исследование ясно демонстрирует потенциал образцов зародышевой плазмы, сохраненных в банках генов, для использования в крупномасштабных усилиях по расширению базы бобов мунг. AVRDC на Тайване содержит 5616 образцов бобов мунг.Эти образцы охарактеризованы и доступны для обмена и использования. Образцы отличаются разнообразием морфологических признаков в зависимости от географических регионов (Chen, Cheng, Jen, & Tsou, 1999). Тайвань также находится в процессе создания репрезентативной основной коллекции зародышевой плазмы бобов мунг.

Таблица 10.3. Средний диапазон для количественных черт видов Vigna

MOUNG BEAB Bean Bean Moth Bean RIRE BELE дней до 50% цветущих 44.51 (33.00-78.00) 55.00 (41.00-73.00) 63.73 (32.00-84.00) 89.26 (62.00-123.00) день до 80% зрелости 77.37 (53.00-104.00) 93.00 (67.00-130.00) 82.84 (57. 00-105.00) 148.05 (95.00-180.00) Высота растений (см) 84.10 (17.50-115.20) 94.47 (34.90-157.62) 26.45 ( 11,68–49,30) 147,46 (62,40–372,50) Первичные филиалы 3.14 (1.00-7.00) 4.12 (2.8-7.7) 6.09 (1.58-12.00) 5.15 (3.00-13.00) кластеры / завод (NO.) 8.53 (3.00-28.00) 20.98 (9.00-73.67) 20.98 (9.00-73.67) 36,37 (9.00-124.00) Сообщение / кластер (NO.) 3.87 (2.58-7.5) 3.34 (2.18-6.97) 2,89 (1,49–7,67) 3,80 (2,00–7,00) Бобовое растение (№) 14.7 (2.80-50.10) 27.05 (2.18-76.95) 49.52 (24.83-128.33) 113.07 (38.00-296.00) Длина POD (см) 6.59 (3.70-10.00) 4.71 (3.34-6.22) 3.95 (2.20-5.30) 10.11 (7. 60-12.80) Семена за POD (NO.) 10.86 (2.20-14.60) 6.51 (4.29-12.44) 6,75 (2,00–10,00) 9,11 (7,00–12,00) Масса 100 семян (г) 3.15 (2.00-5.20) 3.03 (1.87-4.90) 2.90 (1.50-4.60) 8.35 (4.70-21.40) Выход / завод (G) 3.55 (0.50-8.50) 3,75 (0,90–9,10) 6,17 (1,55–19,08) 22,35 (2,70–73,00)

Источник : Данные Al Singh et al. (2006).

Около 400 образцов фасоли урд были охарактеризованы и оценены в NBPGR. Для различных агроморфологических признаков наблюдался высокий диапазон изменчивости (Singh, Kumar et al., 2001). Большинство образцов имеют полупрямостоячий габитус роста, среднюю длину верхушечного листа, среднюю длину черешка, зеленые и опушенные листья, детерминированный характер роста, черный цвет семян и овальную форму семян. Широкая изменчивость также наблюдалась по количественным признакам, таким как количество дней до 50% цветения, количество дней до созревания, количество стручков в грозди, количество стручков на растении, количество семян в стручке, масса 100 семян и урожайность (таблица 10. 3).

На региональной станции NBPGR в Джодхпуре было охарактеризовано и оценено около 2000 образцов стручковой фасоли (Singh, Kumar et al., 2001). Как видно из таблицы 10.3, наблюдался широкий диапазон вариаций урожайности и других признаков роста фасоли. Разновидности продемонстрировали широкое разнообразие клубеньков и нитрогеназной активности (Rao, Venkateswarlu, & Henry, 1984). Существуют сортовые различия по устойчивости к насекомым-вредителям и болезням (Dabi & Gour, 1988). Широкий диапазон вариаций также наблюдался для признаков качества (Singh et al., 1974). Три многообещающих образца, а именно PLMO39, PLMO55 и IC8851, были идентифицированы среди зародышевой плазмы, оцененной в NBPGR, Региональная станция, Джодхпур.Среди 690 изученных образцов рисовых бобов по 36 дескрипторам был отмечен широкий диапазон вариаций различных агроморфологических признаков, биохимических составляющих, а также реакций на болезни и вредителей (Arora, 1986; Arora et al., 1980; Chandel, Joshi, Arora, & Pant, 1978; Chandel, Joshi, & Pant, 1982; Negi et al. , 1998; Singh et al., 1974). Образцы рисовых бобов демонстрировали большие различия по важным агрономическим признакам (таблица 10.3). Раннеспелые сорта были обнаружены в материале, собранном в Ассаме, Индия.Более высокие генотипы наблюдались в Ориссе, сильно разветвленные типы — в Мизораме и Манипуре, типы с большим количеством семян на стручок — в Мегхалае и Мизораме, а коллекции с большим количеством стручков на цветоносе, жирных семенах и высоком урожае зерна — в Манипуре. Зародышевая плазма из Манипура содержала генотипы с несколькими специфическими желательными чертами. Отмечена высокая степень полиморфизма в окраске семян рисовых бобов. Некоторые местные сорта имели черные, красные, кремовые, фиолетовые, фиолетовые, темно-бордовые, коричневые, шоколадные или крапчатые зерна с зеленоватым, коричневатым или пепельно-серым фоном.Редкий равномерный светло-зеленый цвет наблюдался у нескольких экземпляров с холмов Мао, граничащих с Манипуром и Нагалендом (Chandel, Arora, & Pant, 1988; Negi et al. , 1998; Sarma, Singh, Gupta, Singh, & Srivastava, 1995).

Различные группы окраски семенной кожуры в зародышевой плазме рисовых бобов имели значительные различия в цвете эпикотиля, форме и размере листьев, высоте растения, времени цветения, цвете цветка, массе семян и содержании белка среди групп (Sastrapradja & Sutarno, 1977). Однако в пределах каждой группы окраски семенной оболочки не было больших различий в признаках.Оценка зародышевой плазмы фасоли адзуки проводилась в Корее с 1985 по 1987 год, и было оценено 800 образцов по 68 дескрипторам. Изменчивость была зафиксирована по характеру роста, времени созревания и цвету семян. Раннеспелые сорта строго кустистые и в основном прямостоячие, в то время как позднеспелые сорта очень лозы и разветвлены, а некоторые — полегающие.

Оценено разнообразие морфологических признаков 206 образцов 14 диких видов Vigna из Индии. Из них 12 видов принадлежали к азиатскому Vigna подрода Ceratotropis и два вида V. vexillata и V. pilosa , принадлежащие к подродам Plectotropis и Dolichovigna соответственно (Bisht et al., 2005). Были зарегистрированы данные по 71 морфологическому признаку, как качественному, так и количественному. Данные по 45 качественным и количественным признакам, проявляющим более высокую изменчивость, были подвергнуты многофакторному анализу для установления родства видов и оценки характера внутривидовой изменчивости. Из трех легко различимых групп подрода Ceratotropis все виды группы mungo-radiata , кроме V.khandalensis , а именно V. radiata var. sublobata , V. radiata var. setulosa , V. mungo var. silvestris и V. hainiana показали большую гомологию вегетативной морфологии и характере роста. Однако виды различались по другим характеристикам растений, цветов, стручков и семян. Внутривидовая изменчивость была выше у V. mungo var. Многомерный анализ позволил выделить популяций silvestris и три отдельных кластера. V. umbellata показал большее сходство с V. dalzelliana , чем V. bourneae и V. minima в группе angularis-umbellata (фасоль азуки). Внутривидовая изменчивость была выше у V. umbellata , чем у других видов группы. В группе aconitifolia-trilobata (бобы моли) популяций V. trilobata были более разнообразными, чем популяций V. aconitifolia . Сорта конспецифических диких видов были более устойчивыми в росте, с большими вегетативными частями и часто прямостоячими, с трех-пятикратным увеличением размера семян и массы семян, за исключением V.aconitifolia , который в большей степени сохранил морфологию дикого типа. Более интенсивный сбор, характеристика и сохранение видового разнообразия и внутривидовых вариаций, особенно близких диких родственников азиатского Vigna с ценными признаками, такими как устойчивость к биотическим/абиотическим стрессам и большее количество бобовых соцветий на растение, имеет большое значение в программы улучшения урожая.

(PDF) Бобы мунг

228

Ганесан, К.и Сюй Б. (2018). Критический обзор фитохимического профиля и полезных для здоровья эффектов бобов мунг (Vigna radiata). Наука о продуктах питания и благополучие человека, 7, 11. https://doi.

org/10.1016/j.fshw.2017.11.002.

Гулия Н., Дакка В. и Хаткар Б. С. (2014). Лапша быстрого приготовления: аспекты обработки, качества и пищевой ценности

. Критические обзоры пищевых наук и питания, 54 (10), 1386–1399.

Джаяратне, У. С., Арампат, П. С., и Пемасири, П.Ф. С. (2006). Разработка и оценка качества

лапши быстрого приготовления, обогащенной белком. Тропические сельскохозяйственные исследования, 18, 1–11.

Джотсна Р., Милинд Сахаре С.Д. и др. (2013). Влияние манной крупы зеленой (Phaseolus aureus)

на реологию, питательность, микроструктуру и качественные характеристики макаронных изделий с высоким содержанием белка.

Журнал пищевой промышленности и консервации, 38, 1965–1972.

Мазумдар Д., Сайкат Д. и др. (2016). Глава 5.Использование бобовых – Добавление ценности и разработка продукта

. В зернобобовых для обеспечения устойчивой продовольственной и пищевой безопасности в регионе СААРК

(стр. 65–97). Бангладеш: Сельскохозяйственный центр СААРК.

Министерство сельского хозяйства и благосостояния фермеров (2018 г.).

Отчет об успехах в области безопасности и защиты от импульсов. Получено 23 мая 2019 г. с https://www.farmer.gov.in/

SucessReport2018-19.pdf.

Мисяк К., Горна Б., Крол Э. и др.(2017). Урожайность и качество семян маша (Vigna radiata

(L) Wilczek), произведенных в Польше. Бюллетень Университета сельскохозяйственных наук и

Ветеринарная медицина Клуж-Напока. Садоводство, 74(2), 149.

Мубарак А.Е. (2005). Питательный состав и антипитательные факторы семян бобов мунг

(Phaseolus aureus) под влиянием некоторых домашних традиционных процессов. Пищевая химия, 89(4),

489–495.

Оплингер Э.С., Хардман Л.Л., Камински А.Р. и др. (1990). маш. В Альтернативной подаче

ручная обрезка. Мэдисон, Висконсин: Университет Висконсина.

Пардеши, И.Л., Бхускаде, С.А., и Калмег, В.Б. (2013). Разработка холодного экструдирования готовых к приготовлению наггетсов

мунг (Vigna radiata L.). Журнал пищевых исследований и технологий, 1 (1), 21–28.

Патил, С. С., и Каур, К. (2018). Обзор текущих тенденций в области экструзии: разработка функциональных пищевых продуктов

и новых ингредиентов.Исследования в области пищевых наук и технологий, 24 (1), 23–34.

Пураник В., Мишра В., Сингх Н. и др. (2011). Исследования по разработке богатого белком пророщенного маринада

зеленого грамма и его консервации с использованием консервантов первого класса. Американский журнал

Food Technology, 6, 742–752.

Раджив Дж., Лобо С., Джотилаксми А. и др. (2012). Влияние зеленой нутовой муки (Phaseolus aureus)

на реологию, микроструктуру и качество печенья. Журнал текстурных исследований, 43, 350.

https://doi.org/10.1111/j.1745-4603.2012.00346.x.

Сахай, К.М., и Сингх, К.К. (2004). Единичные операции по переработке сельскохозяйственной продукции. Нью-Дели: Vikas

Publishing House Pvt. Ltd.

Sefa-Dedeh, S., & Stanley, D.W. (1979). Взаимосвязь микроструктуры вигны с водопоглощением

и свойствами шелушения. Химия зерновых, 56 (4), 379–386.

Шукла, Р.-Н., Мишра, А.-А., и Гаутам, А.-К. (2016). Разработка обогащенного белком печенья

, обогащенного мукой зеленого нута.Журнал исследований пищевых продуктов, 7 (1), 112–118.

Томпсон, Л.У., Хунг, Л., Ван, Н., Распер, В.Ф., и Гейд, Х. (1976). Приготовление бобов мунг

Мука и ее применение в хлебопечении. Канадский институт пищевых наук и технологий

Journal, 9(1), 1–5.

Талсе С.-Б., Решма В., Раджив Дж. и др. (2014). Влияние совместного помола пшеницы, зеленого грамма и батона на реологические и качественные характеристики печенья. Food Science and Technology

International, 21(7), 492–502.

Стандарты США на фасоль. (2017). Получено 28 мая 2019 г. с https://www.gipsa.usda.

gov/fgis/standards/ Bean-Standards.pdf.

Венкатачалам, К., и Нагараджан, М. (2017). Физико-химические и органолептические свойства пикантных крекеров

, содержащих зеленую нутовую муку, частично или полностью заменяющую пшеничную муку. Итальянский

Journal of Food Science, 29, 599–612.

G. Mohan-Naik et al.

Анализ фотосинтетических характеристик и соединений, поглощающих УФ-В, в бобах мунг с использованием УФ-В и красного светодиодного излучения

Сообщалось, что бобы мунг обладают антиоксидантной, противодиабетической, противовоспалительной и противоопухолевой активностью.Различные факторы оказывают существенное влияние на типы и содержание химических компонентов растений. Чтобы изучить качество бобов мунг от различных источников света, проростки бобов мунг подвергались воздействию красных светодиодов (LED) и ультрафиолета-B (UV-B). Измерялись изменения параметров роста, фотосинтетических характеристик, концентрации хлорофилла а и хлорофилла b и содержания соединений, поглощающих УФ-В. Результаты показали, что фотосинтетические характеристики и концентрации хлорофилла а и хлорофилла b улучшались при использовании красных светодиодов.Концентрации соединений, поглощающих УФ-В, увеличивались под воздействием УФ-В на 20-й день, в то время как фотосинтетические характеристики, длина растений и концентрации хлорофилла а и хлорофилла b снижались под воздействием УФ-В на 40-й день; в то же время были увеличены значения диаметра стебля, сырой массы растений, сухой массы и концентрации соединений, поглощающих УФ-В. Предполагается, что красные светодиоды способствуют удлинению роста корней растений и фотосинтетических характеристик, в то время как УФ-В способствует горизонтальному росту стеблей и синтезу соединений, поглощающих УФ-В.

1. Введение

Фасоль мунг ( Phaseolus radiatus L.) представляет собой бобовое растение, выращиваемое в различных частях мира, прежде всего в Азии, включая Китай, Индию, Бирму и Таиланд. Бобы мунг обычно являются распространенным источником белка в азиатской диете или пищевых добавках [1]. Сообщалось, что бобы мунг обладают антиоксидантной, антидиабетической, противовоспалительной, противоопухолевой и антимеланоцитарной активностью, а также активностью фермента, превращающего ангиотензин I [2–8]. Бобы мунг содержат свободные фенольные кислоты, связанные фенольные кислоты, общие фенольные кислоты и антоцианы.Корреляционный анализ между биоактивностью и фитохимическими веществами показал, что антиоксидантная биоактивность может быть в основном обусловлена ​​фенольными соединениями, тогда как антоцианы играют важную роль в антидиабетической биоактивности [3]. Другие сообщения показали, что флавоноиды, включая витексин и изовитексин, были доминирующими компонентами в бобах мунг [2, 9], а содержание витексина было намного выше, чем содержание изовитексина в этанольных экстрактах [10]. Сообщалось, что бобы мунг обладают сильной антиоксидантной активностью, а изовитексин и витексин вносят свой вклад в большую часть 1,1-дифенил-2-пикрилгидразила, антиоксидантной способности восстанавливать железо или 2,2′-азинобис-(3-этилбензтиазолин-6). -сульфонат) способность поглощать радикалы [2].

Различные факторы, включая географическое положение, изменение климата, температуру и время освещения, оказывают важное влияние на типы и содержание химических компонентов растений, что связано с их биологической активностью, функциональностью и применением. Качество света является одним из важнейших факторов регуляции роста растений, морфогенеза, фотосинтеза, метаболизма и экспрессии генов [11, 12]. Для фотобиологических исследований ультрафиолетовый-видимый спектр в диапазоне длин волн от 200 до 800 нм играет важную роль в изменении химических соединений организмов при их облучении, особенно соединений, обладающих свойством поглощения ультрафиолетового (УФ) излучения [13, 14].

По сравнению с обычными флуоресцентными источниками света, светодиодные (LED) источники света могут обеспечивать качество света с одной длиной волны с высокой эффективностью фотоэлектрического преобразования, фиксированной длиной волны и низким тепловыделением. Светодиодный источник света считается новым важным источником света в области физиологии растений и растениеводства. Предыдущие исследования показали, что светодиодные источники света использовались в исследованиях фотоморфогенеза [15], синтеза хлорофилла [16] и фотосинтеза [17].В последнее время исследования в этой области привлекают все больше исследователей, ориентирующихся на работы [18, 19].

Многие исследования показали, что существуют практические проблемы недостаточной интенсивности света и ограниченной спектральной длины волны в процессе выращивания растений в лаборатории [20–22]. Необходимо найти эффективные способы заменить или помочь обычному флуоресцентному источнику света, улучшить методы исследования растений и повысить качество растений. В этом исследовании мы использовали красные светодиоды и ультрафиолетовое-В (УФ-В) излучение в качестве дополнительных источников света для процесса выращивания растений в лаборатории, чтобы определить роль различных качеств источника света на рост и фотосинтетические характеристики мунга. боб.

2. Материалы и методы
2.1. Растительные материалы

Семена бобов мунг ( Phaseolus radiatus L. сорта Qindou 20) отбирали по одинаковому размеру. Семена бобов мунг были получены из селекционного центра Янлин Национального научно-исследовательского центра фасоли Китая (Шэньси, Китай).

2.2. Дополнительные световые процедуры

Обычный флуоресцентный источник света (мощность 40  Вт) был приобретен у Philips Inc. Свет непосредственно облучал рассаду бобов мунг с 7:00 до 19:00 каждый день.УФ-В излучение обеспечивалось фильтрующими люминесцентными солнечными лампами марки Qin (Baoji Lamp Factroy, Китай) мощностью 30 Вт. Их фильтровали диацетатом целлюлозы толщиной 0,13 мм (пропускание до 290 нм) для УФ-В излучения. Доза УФ-В облучения составила 0,861 кДж/м 2 в сутки. Дополнительные световые обработки показаны в таблице 1. Лампы подвешивали над растением на высоте 40  см перпендикулярно земле.

2 L

2 L

5 Light

4/

U

2 U

2 UV

4/


Лечение Обычные флуоресцентные
легкие
Красные светодиоды УФ-излучение

CK Обычные люминесцентные
света
/ /
Обычный флуоресцентный красные светодиоды
7
Лампы подвешивались над растением на высоте 40 см перпендикулярно земле.

Сначала семена стерилизовали в течение 10 мин 0,1% HgCl 2 и выращивали в чашке Петри (диаметр 18 см) после 50 минутного промывания проточной водой. До прорастания семян их пересаживали в тазик (диаметром 25 см), наполненный торфом : вермикулитом : перлитом в соотношении 3 : 1 : 1. Через неделю после прорастания семян проводилась дополнительная световая обработка семян. На 20-й и 40-й день дополнительных световых обработок отбирали образцы организмов соответственно для различных анализов.

2.3. Испытание на воздействие
2.3.1. Параметр роста

Измеряли морфологию, включая высоту растения, сырой вес, сухой вес, длину корня и диаметр стебля. Проростки бобов мунг сушили в печи при 80°C до постоянного веса и взвешивали с использованием электронных весов в виде биомассы (г).

2.3.2. Фотосинтетические характеристики

Фотосинтетические характеристики измеряли с помощью измерителя фотосинтеза (измеритель фотосинтеза I-301, CID. Inc.). Эффективность использования воды представляла собой соотношение фотосинтеза и транспирации.Результаты устьичной проводимости, фотосинтеза и эффективности использования воды представляли собой среднесуточные значения.

2.3.3. Определение хлорофилла а (хл а) и хлорофилла (хл b) и соединений, поглощающих УФ-В

Метод измерения концентрации хл а и хл b экстрагировали ацетоном и определяли в соответствии с опубликованными методами [23]. Образцы неповрежденных листьев сеянцев (сырая масса 0,5 г), которые находились на стадии развития 5-6 листьев, помещали в ступку с последующим добавлением кремнезема 0.2 г, CaCO 3 0,2 г и 15 мл 80% ацетона. После тщательного измельчения образцы фильтровали через два слоя фильтровальной бумаги нагнетаемым воздухом и фиксировали до 25 мл 80% ацетоном, а затем определяли оптическую плотность при 663 и 645 нм соответственно. Концентрацию хлорофилла рассчитывали и выражали в мг/г сырой массы.

Свежие образцы по 0,5  г были взяты из эпикотилей и экстрагированы 10 мл подкисленного метанола (метанол-вода-соляная кислота, 79 : 20 : 1, об. /об.) для соединений, поглощающих УФ-В, в соответствии с процедурой Мирецки. и Терамура [24].Соляная кислота представляла собой 36% HCl. Поглощение экстракта при 300 нм измеряли с помощью спектрофотометра (UV-2100; Шимадзу, Колумбия, Мэриленд, США), и значение поглощения произвольно использовали для анализа.

2.4. Статистический анализ

Все эксперименты проводились повторно шесть раз. Статистический анализ был выполнен с помощью SPSS 11.5 для Windows. Результаты выражали как среднее значение ± стандартная ошибка (SE) для трех повторов. Данные были подвергнуты одностороннему дисперсионному анализу (ANOVA), и значимость разницы между средними выборками была рассчитана с помощью критерия множественных диапазонов Дункана и значений меньше 0.05 считались значительными.

3. Результаты
3.1. Параметры роста

Было замечено, что значения параметров роста проростков маша, облученных на 20-й день красными светодиодами, и УФ-В существенно не отличались от показателей обычного флуоресцентного света (таблица 2). Тем не менее, обработка красными светодиодами вызвала значительное увеличение () значений высоты растения, сырого веса, сухого веса и длины корней по сравнению с обычным флуоресцентным светом на 40-й день.При облучении УФ-В на 40-й день наблюдалось явное снижение () высоты растений, в то время как оно индуцировало заметное увеличение () сырой массы, сухой массы и диаметра стебля.

4 Свежий вес

4 Длина корня

44

4 90. 3843

4

4

4

4 L

4 L

44 491,8 #
9

8
1 Продолжительность

Лечение Высота сухого веса Высота растений
г / рассады г / рассады см/саженец см/саженец мм/саженец

20 d CK 55,6
л 231,4 57,3
U 228,8 54,9

40 D

40 D CK 373,6 373,6 89.2
110.6 #
U 460,7 # 108,5 #

Примечание: различные буквы следуют данные одного и того же индекса в одно и то же время лечения указывают на значительную разницу между видами лечения. Средние значения со знаком фунта стерлингов ( # ) значительно различались на уровне согласно тесту множественного диапазона Дункана ( # ).
3.2. Фотосинтетические характеристики

Обработка красными светодиодами вызвала значительное увеличение () значений фотосинтетических характеристик для двух продолжительностей (таблица 3). Однако на 40-й день наблюдалось достоверное снижение () значений фотосинтетических характеристик УФ-В излучения.

491 Продолжительность

4 Фотосинтез

4 Эффективность воды

4 (Mol / M 2 / S)

4

9

4 U

4

1

1
Фотосинтез Сцинтейность
(MMOL / M 2 /s) WUE

20 d CK 4. 85 77,3 6,5
л 5,62 * 90,6 * 9,8 *
U 4,63 75,9 7,0

40 г CK 6.23 110.7
142.3 # 19.6 #
5.33 # 903 # 9002
8
Примечание: Различные буквы следили за данными того же индекса в том же времени, указывают на значительное различие между процедурами. Средние значения со звездочкой (*) или знаком фунта ( # ) значительно различались на уровне согласно тесту множественного диапазона Дункана (*; # ).
3.3.Определение хл а и хл b

Концентрации хл а и хл b могут в определенной степени влиять на значения фотосинтетических характеристик. Было очевидно, что обработка красными светодиодами вызывала статистически значимое увеличение () не только значений фотосинтетических характеристик (табл. 3), но и концентраций хл а и хл б (рис. 1) в течение двух периодов времени. По сравнению с обычным флуоресцентным светом УФ-В излучение не вызывало существенных отличий.

3.4. Определение соединений, поглощающих УФ-В

При обработке УФ-В-излучением концентрации поглощающих УФ-В соединений резко возрастали, и та же тенденция результатов показана на рис. 2. Проростки, обработанные УФ-В-излучением, показали заметное увеличение концентрации соединений, поглощающих УФ-излучение, в течение двух периодов времени (). Однако красные светодиоды не вызвали существенной разницы по сравнению с обычным люминесцентным светом.

4.Обсуждение

Светодиоды являются перспективным источником облучения для роста растений в космосе, имеют долгий срок службы, минимальную массу, объем и являются твердотельными устройствами. Красные светодиоды (длина волны 650 нм) использовались в качестве дополнительного источника света для тепличных томатов в 1982 году, о чем ранее сообщала японская корпорация Mitsubishi [25]. Сообщалось, что в процессе лабораторного культивирования в обычном флуоресцентном свете отсутствует ультрафиолетовая часть фона солнечного спектра, которая является важным фактором роста, играющим важную биологическую роль [20, 26].

Однако полностью использовать светодиодные источники света смешанного назначения в процессе выращивания растений было затруднительно [27]. Поэтому мы использовали красный светодиод и УФ-В в качестве дополнительных источников света для обычного флуоресцентного света, чтобы изучить роль этих источников света в выращивании растений. Наши результаты показали, что эти источники света явно усиливали рост и фотосинтетические характеристики бобов мунг. Красный светодиодный источник света способствовал росту корня бобов мунг (таблица 2), который был полезен для поглощения питательных веществ и воды из почвы.

Хлорофилл, сконцентрированный в гранах хлоропластов, является основным пигментом для захвата энергии фотосинтеза в зеленых растениях. Результаты показали, что красный светодиодный источник света может значительно увеличить концентрацию хлорофилла (рис. 1), что эффективно способствует фотосинтезу и эффективности использования воды (табл. 3). Напротив, УФ-В излучение вызывало заметное снижение фотосинтеза и эффективности использования воды. Было высказано предположение, что обработка УФ-В уменьшит степень раскрытия устьиц бобов мунг, а затем повлияет на газообмен при фотосинтезе.

Соединения, поглощающие УФ-излучение в листьях, представляют собой важный класс пигментов, включая флавоноиды, флавонолы, корицу и антоцианы, которые определяют изменение цвета многих растений и очень чувствительны к свету. Они играют важную роль в защитном эффекте как класс вторичных метаболитов [28, 29], которые связаны с антиоксидантной, антидиабетической, противовоспалительной, противоопухолевой и антимеланоцитарной активностью и активностью антиангиотензин I-превращающего фермента [2–8]. В предыдущих исследованиях сообщалось, что витексин и изовитексин были основными флавоноидами в этанольном экстракте бобов мунг, а содержание витексина было намного выше, чем изовитексина в этанольном экстракте из ростков маша [3, 9].Однако другой отчет показал, что не наблюдалось существенной разницы в уровнях витексина и изовитексина в ростках маша одного и того же сорта, испытанного в экспериментах [2]. Поскольку соединения, поглощающие УФ-излучение, имеют пик поглощения в области излучения УФ-В, можно было обнаружить, что обработка УФ-В вызвала значительное увеличение соединений, поглощающих УФ-излучение (рис. 2). По сравнению с обычным флуоресцентным светом красные светодиоды не вызывали существенных различий в поглощающих УФ-излучение соединениях. Красный светодиод и УФ-В в качестве дополнительных источников света оказывают важное влияние на рост растений и химические компоненты.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (№ 31100288), Чанцзянскими учеными и инновационной исследовательской группой в университете (№ IRT1174) и Фондом открытия ключевой лаборатории ресурсной биологии и биотехнологии в Западном Министерства образования Китая (Северо-Западный университет).

Повышение гидратации бобов мунг с помощью ультразвуковой технологии: описание механизмов и влияние на его прорастание и основные компоненты

Описание поведения гидратации бобов мунг

В зависимости от проницаемости семенной оболочки зерна могут гидратироваться двумя различными способами: Вогнутая вниз форма ( DCS) и сигмоидальной формы 21 .На рис. 1а показано, что бобы мунг имеют сигмоидальное поведение во время гидратации при нормальном (равновесном с окружающей средой) начальном содержании влаги (25 °C, 12,25% db), аналогично другим бобовым, таким как андский люпин 4 , фасоль адзуки 3,21 ,22 , вигна 8 и итальянская лимская фасоль 23 . Кроме того, его поведение при гидратации изменяется на DCS при увеличении начальной влажности.

Рисунок 1

Гидратация бобов мунг при 25 °C в зависимости от исходного содержания влаги.

Точки — экспериментальные значения; вертикальные полосы — это стандартное отклонение, а кривые — значения, полученные из моделей. ( a ) Математическое моделирование с использованием Kaptso и др. . модель (уравнение 2) при различном начальном содержании влаги. ( b ) Изотерма адсорбции бобов мунг (25 °C) (данные были смоделированы с использованием модели Освина (уравнение 1)). ( c ) Гидратация (при 25  ° C; 12,25% db) бобов мунг при различных обработках, чтобы объяснить роль семенной кожуры и ворот в кинетике гидратации.Влияние начального содержания влаги на Капцо и др. . параметры: ( d ) τ (уравнение 3) ( e ) k (уравнение 4) и ( f ) M (уравнение).

Низкая проницаемость семенной кожуры зависит от ее состава и содержания влаги. Присутствие каллозы, суберина и фенольных соединений в семенной оболочке может снизить ее проницаемость 24,25 . Кроме того, проницаемость семенной кожуры увеличивается, когда увеличивается содержание влаги в ней, изменяя поведение гидратации с сигмоидальной формы на вогнутую вниз форму (DCS) (рис.1а) 21 . Это изменение проницаемости семенной кожуры имеет две возможные гипотезы. Во-первых, когда содержание влаги в фасоли уменьшается, это может вызвать усадку клеток, уменьшение пространства между семенной оболочкой и семядолей и закрытие ворот, избегая попадания воды 26 . Во-вторых, низкое содержание влаги может привести к тому, что компоненты семенной оболочки перейдут из резиноподобного состояния в стеклообразное, что снизит ее проницаемость 27 .

Переход состояний компонентов зерна связан с активностью воды в зерне.На основании недавних работ 21,27 существует критическое содержание влаги (из-за критического значения активности воды), когда гидратация меняет свое поведение. Согласно Reid и Fennema 28 , соотношение между содержанием влаги и активностью воды (изотерма сорбции; рис. 1b) показывает различные условия, в которых находится вода, в зависимости от того, как вода связана в структуре пищи, разделяя кривая в трех зонах. Более того, они утверждают, что активность воды при переходе воды из зоны II в зону III свидетельствует о пластификации структуры пищи, следовательно, о переходе состояния.В соответствии с изотермой сорбции бобов мунг (рис. 1b, уравнение 1) и этой классификацией изменение поведения будет иметь место примерно при 0,83 активности воды, что соответствует примерно 23% d.b. содержания влаги. Этот результат согласуется с рис. 1, где изменение поведения гидратации (от сигмоидального до DCS) можно наблюдать после ~23% d.b. исходной влажности. Кроме того, интересно отметить, что значения параметров модели Освина (A и B) 29 были аналогичны значениям, полученным для бобов адзуки (A = 9.75 и B = 0,46) 21 , что означает, что для алевроамиловых зерен значения могут быть схожими.

Путь воды при гидратации бобов мунг

Как и все бобы семейства fabaceae , бобы мунг имеют сложную структуру (рис. 2). Следовательно, вода может иметь определенный путь поступления во время процесса, и явления массообмена, такие как диффузия и капиллярность, могут иметь место вместе. Поверхность семенной кожуры этого зерна (рис. 2в) не имеет трещин или пор, через которые может проникать вода.Кроме того, на поперечном срезе семенной кожуры (рис. 2г) видно наличие клеток макросклереидов, обычных для этого семейства зерен. Таким образом, все эти структуры придают некоторую степень непроницаемости семенной оболочке 30 . Кроме того, клетки остеосклероидов представлены в семенной оболочке, которые имеют большие межклеточные пространства, вероятно, способствующие латеральному распределению воды 25 . На рис. 2д показаны рубчик, микропиле и шов зерна. Рубчик очень пористый, что, вероятно, пропускает воду.Поперечный срез ворот (рис. 2f) показывает, что эта структура имеет непосредственный контакт с корешком. Другими словами, эта структура может вызвать быструю гидратацию зародыша, чтобы обеспечить активацию процесса прорастания. Вода будет проходить через прикорневую щель к корешку, который имеет пористую структуру (рис. 2g), что обеспечивает быстрое поглощение воды. На рис. 2д видно, что семядоля образована большим количеством крахмала, покрытого белковой матрицей, которая, вероятно, имеет высокое сродство к воде.Кроме того, в структуре семядолей есть межклеточные пространства, через которые может проходить вода. Поэтому, как только вода достигает корешка и семядоли, они гидратируются быстрее. Однако эта гидратация может идти по определенному пути, начиная со стороны корешков и заканчивая остальной частью зерна.

Рисунок 2

Морфология и микроструктура (РЭМ, 20 кВ; увеличение показано на рисунках) бобов мунг ( Vigna radiata ).

( a ) Реальное фото, масштабная линейка и опорные оси.( b ) Изображение продольного разреза (плоскость xz) фасоли с выбранными морфологическими структурами. ( c ) Внешняя поверхность семенной кожуры. ( d ) Поперечный срез семенной кожуры: ms. Макросклереиды, ос. Остеосклереиды. ( и ) ч. Хилум, м. Микропиле, р. Раф. ( f ) Поперечный срез ворот: h. Хилум, ре. Корешковое пространство, ct. Семядоли. хф. Прикорневая трещина. ( г ) Поперечный разрез корня. ( h ) Семядоли.

Роль каждой зернистой структуры во входе воды до сих пор остается спорной.Например, рубчик является основным входом воды для вигны 31 , в то время как для фасоли кариока и черной фасоли вход воды осуществляется через микропиле, шов и рубчик 32 , несмотря на то, что это больше через рубчик. С другой стороны, в других работах ворота считались основным входом в воду, как для черной фасоли 33 , так и для андского люпина 4 . Хотя есть вероятность, что вода поступает через микропиле или шов, в настоящей работе основным входом для воды считается рубчик.Это было основано на наблюдаемой микроструктуре (рис. 2e и f), поскольку ворота имеют значительно большую площадь по сравнению с микропиле и швом.

Кроме того, были проведены некоторые обработки, описывающие вклад семенной кожуры и ворот в процесс гидратации (рис. 1c), путем покрытия (гидроизоляции) определенных структур, чтобы узнать об их участии в процессе. Когда одна из структур (рубчик или семенная кожура) была покрыта, скорость гидратации резко снижалась. Когда рубчик был прикрыт, гидратация происходила только за счет семенной кожуры; однако из-за его низкой проницаемости процесс шел очень медленно.Далее, когда семенная кожура была покрыта, гидратация происходила за счет рубчика. Процесс гидратации был очень медленным, несмотря на пористость этой структуры. Из-за малой площади этой структуры массоперенос через нее очень низкий. Кроме того, можно четко видеть, что обе структуры оказывают синергетическое влияние на глобальный процесс гидратации (непокрытые бобы), поскольку сумма обеих кинетик гидратации не достигает кривой гидратации непокрытых бобов. Это означает, что обе структуры работают вместе, чтобы увлажнить весь боб.Вода, поступающая через рубчик, способствует ускорению гидратации семенной кожуры, вызывая изменение ее проницаемости и, следовательно, ускоряя процесс гидратации.

Как и в предыдущих работах с соей 34 , андским люпином 4 и фасолью адзуки 21 , бобы мунг могут иметь аналогичный путь поступления воды. Вода, вероятно, поступает через рубчик капиллярным путем, а через семенную оболочку — путем диффузии в зависимости от ее влажности.

Со всей информацией, объясненной выше, путь гидратации этого боба будет следующим: во-первых, вода в основном поступает через рубчик (из-за его пористости), медленно увлажняя корешок (из-за его небольшой площади), чтобы предотвратить утопление. и обеспечение метаболической активации.Кроме того, клетки остеосклереидов вызывают латеральную гидратацию фасоли (между семядолей и семенной оболочкой) и гомогенное распределение воды в фасоли 25 . Эта первая часть связана с начальной лаг-фазой процесса. Как только зерно достигает приблизительно 23% d.b. При повышении влажности проницаемость семенной кожуры резко изменяется по мере достижения стеклообразного перехода влажности, что ускоряет процесс гидратации. Наконец, вода распределяется по всей семядоле до достижения равновесной влажности.

Математическое моделирование процесса гидратации

Проведено математическое моделирование кинетики гидратации и влияния начального содержания влаги на поведение гидратации. Поскольку бобы мунг имеют сигмоидальное поведение, Kaptso et al . модель (уравнение 2; ссылка 8) использовалась при каждом содержании влаги, получая успешную подгонку (таблица 1). Эта модель имеет объяснимые параметры, имеющие физический смысл. Следовательно, они были полезны для объяснения изменения поведения процесса гидратации.

Таблица 1. Значения параметров математической модели, которые оценивают влияние начального содержания влаги на кинетику гидратации бобов мунг (среднее значение ± стандартное отклонение).

, где M t – содержание влаги в образце (% сухого вещества) в каждый момент времени t ; M – равновесная влажность; τ описывает время, необходимое для достижения точки перегиба кривой, и, таким образом, относится к лаг-фазе; k – кинетический параметр скорости водопоглощения.

Параметр τ представляет продолжительность фазы задержки. По мере увеличения исходной влажности бобов значение этого параметра экспоненциально уменьшается (рис. 1г). Этот параметр стремится к нулю, когда начальное содержание влаги в зерне превышает ~23% d.b., что означает исчезновение лаг-фазы и сигмоидальное поведение гидратации превращается в поведение ДКС. Этот результат был аналогичен фасоли адзуки 21 . Следовательно, экспоненциальное уравнение использовалось для моделирования влияния начального содержания влаги на эти параметры, получая уравнение 3 (R 2 из 0.99; Рис. 1г).

Параметр k представляет скорость водопоглощения процесса. Чем выше была начальная влажность зерна, тем выше было значение этого параметра; однако по более сложной схеме. Она имеет постоянное значение при более низкой исходной влажности зерна, так как основным входом воды является рубчик, ограничивающий скорость гидратации. Однако, когда бобы достигают ~23% d.b., значение k резко возрастает. Из-за такой влажности семенная кожура очень водопроницаема, что позволяет воде проникать не только через рубчик, но и семенную кожуру, что влечет за собой увеличение значения этого параметра.Далее, когда начальная влажность бобов близка к равновесной влажности (очень высокая), значение параметра k снижается до постоянной скорости. Это происходит, вероятно, из-за того, что движущая сила массопереноса (разница активности воды) снижается, что снижает скорость гидратации. В этом случае для объяснения поведения этого параметра использовалась сигмоидальная модель (уравнение 4; R 2 , равное 0,97; рис. 1e).

Наконец, значение параметра равновесной влажности ( M ) уменьшилось по мере увеличения исходной влажности. Однако этот результат не был представлен ни для фасоли адзуки 21 , ни для чечевицы 26 . Это можно объяснить в соответствии со следующей гипотезой. Фасоль мунг характеризуется быстрым прорастанием 35 , и за счет того, что ферменты прорастания более активны при относительно высокой начальной влажности (до 20% с.в. влажности фермент активируется 36 ), может начаться рост корешков ранее. Поэтому, если корень начнет расти быстрее, будет поглощено дополнительное количество воды, и стадия I завершится раньше, снизив равновесную влажность этой стадии (см.4; Рис. 3а). В бобах с высоким исходным содержанием влаги влага распределена в зерне однородно. Таким образом, ферменты более активны в цельной фасоли, запуская процесс прорастания (рост корешков). Напротив, бобы, которые достигают высокого содержания влаги в процессе гидратации сухих бобов (12,25% сухого содержания влаги), имеют неоднородное распределение влаги, имея более высокое содержание влаги во внешних частях и более низкое содержание влаги во внешней части. внутренние части фасоли.Следовательно, ферменты внутреннего слоя зародыша не активируются, задерживая процесс прорастания до полной гидратации боба. Из-за наблюдаемой закономерности равновесное содержание влаги соответствовало составному экспоненциальному уравнению (уравнение 5; R 2 , равное 0,99; рис. 1f).

Рисунок 3

( a ) Стадии прорастания семян в зависимости от влажности. Адаптировано из Bewley and Black 30 и исх. 18. ( b ) Процесс гидратации с помощью ультразвука увеличивает скорость гидратации и прорастания бобов мунг.Точки — экспериментальные значения, вертикальные полосы — стандартное отклонение.

Увлажнение бобов мунг с помощью ультразвука и влияние на его прорастание

Бобы мунг можно использовать в виде зерна или семени, в зависимости от его конечности. Когда задействован процесс прорастания, бобы мунг можно рассматривать как семя; когда всхожесть не участвует, это обычный импульс и зерно 37 .

В процессе прорастания гидратация семян следует схеме поглощения воды на стадии дерева (рис.3а). Первая стадия состоит из самого процесса гидратации (как описано в разделах 2.1), когда семя поглощает воду, необходимую для активации его метаболизма. На этой стадии в семени возникают первые признаки реактивации метаболизма 37 . Второй этап состоит из переваривания резервов и синтеза новых молекул. На этой стадии гидратация семян незначительна (ее можно рассматривать как равновесную влажность процесса гидратации зерна, т. е. М стадии I – как описано выше).Стадия III имеет место, когда корень начинает расти и синтезируются многие структурные компоненты; таким образом, вода требуется во многих метаболических процессах, что приводит к большему поглощению воды 37 . Поэтому процесс гидратации на третьей стадии в основном обусловлен биологическими явлениями.

В случае зерна, используемого в пищу, для его обработки важна только стадия I. Таким образом, при изучении гидратации зерен оценивается только стадия I (что широко встречается в литературе).Однако в настоящей работе, хотя моделирование гидратации (раздел 2.5) проводилось только на стадии I, процесс оценивался до стадии III, когда небольшой, но видимый корешок свидетельствует о начале прорастания. Кроме того, как описано ранее, гидратация пищи имеет не только поведение DCS, но в некоторых случаях оно также демонстрирует сигмоидальное поведение. Поэтому рис. 3а был дополнен, подчеркнув два возможных поведения гидратации на стадии I. Поскольку маш имеет короткую фазу II, примерно 2 часа 35 , процесс прорастания очень быстрый.Этим можно объяснить снижение равновесного содержания влаги при гидратации бобов с высоким начальным содержанием влаги. При высоком начальном содержании влаги бобы метаболически более активны, что снижает минимальную влажность для прорастания и продолжительность стадии I и стадии II.

На рис. 3b показано влияние ультразвуковой технологии (41 Вт/л, частота 25 кГц) на процесс гидратации бобов мунг. Хорошо видно, что ультразвук усиливал процесс гидратации, сокращая примерно на 25% время достижения равновесной влажности (т.д., продолжительность I стадии, доходящей до II стадии). Помимо этого успешного результата, ультразвук также ускорил процесс прорастания этого боба за счет уменьшения длины стадии I и почти полного исчезновения стадии II.

На самом деле ультразвук улучшил процесс гидратации других зерновых, таких как нут 14,38 , фасоль 13 , зерна сорго 12 , фасоль обыкновенная 15 и кукуруза 60 609 60 909 . В большинстве этих работ улучшение объяснялось прямым и косвенным воздействием ультразвука на процессы массопереноса 9 – чисто физическими механизмами улучшения массопереноса.

Однако было продемонстрировано, что ультразвуковая технология повышает жизнеспособность семян, вероятно, за счет усиления их метаболизма 39 . Следовательно, процесс гидратации также может усиливаться не только физическими явлениями, но и метаболическими/биологическими явлениями (также ускоряющими прорастание). На самом деле, хотя это еще не было описано, это возможность, которая может объяснить наблюдаемое поведение. На самом деле, эта возможность должна быть дополнительно оценена; к сожалению, это не может быть доказано в настоящей работе.

На I стадии влажность бобов низкая, а, следовательно, и активность воды. Поэтому ферментативная активность в зерне также невысока и увеличивается при повышении влажности. В этой части процесса основное улучшение с помощью ультразвуковой технологии может быть физическим из-за его прямого и косвенного воздействия. Прямыми эффектами являются инерционный поток и эффект губки, которые, используя пористость бобов, увеличивают потребление воды, нагнетая воду в ткани и разблокируя поры 9,16 .Кроме того, перемещение ультразвуковых волн, вероятно, вызвало изменение размера или формы пор зерен. По мере увеличения содержания влаги в бобах косвенные эффекты, вероятно, усиливаются, поскольку увеличивается количество водяного пара, что способствует акустической кавитации и образованию микрополостей и микроканалов 9 . Следовательно, как прямое ультразвуковое воздействие (инерционный поток и эффект губки), так и косвенное воздействие (формирование микроканалов) могут иметь место на заключительной части стадии I, улучшая процесс гидратации.

На рис. 4 показана микроструктура бобов мунг, гидратированных с использованием ультразвука и без него. Не было обнаружено каких-либо существенных видимых различий между структурами фасоли (семенной кожуры, рубчика и семядолей), гидратированных с применением ультразвука и без него. Кроме того, на рис. 4g и h показано, что структура крахмала не изменилась (влияние ультразвука на крахмал бобов мунг обсуждается в следующем разделе). В заключение, как и в других предыдущих работах 9,16 , показано, что ультразвуковая технология (при используемых условиях мощности и частоты) не вызывала существенных изменений структуры зерен.Хотя образование микроканалов было продемонстрировано для зерен сорго 9 , сканирующая электронная микроскопия, вероятно, не является подходящим анализом для обнаружения сформированных микроканалов. Вероятно, микроканалы слишком малы или их трудно идентифицировать. Кроме того, пробоподготовка по этому методу (поскольку зерно должно быть высушено, что определенно влияет на его структуру) может иметь большее влияние на микроструктуру, чем сам процесс, что препятствует возможным изменениям, которые мог бы вызвать ультразвук.Поэтому в будущих исследованиях могут быть изучены и другие методы. Однако анализ СЭМ дал нам представление о том, что ультразвук не изменил общей структуры и что изменения незначительны.

Рисунок 4

Микрофотографии СЭМ (20 кВ; увеличение показано на рисунках) различных структур и крахмала бобов мунг.

( a , c , e и g ) представляют собой поверхность семенной оболочки, рубчик, семядолю и крахмал, соответственно, из традиционно гидратированных бобов.( b , d , f и h ) представляют собой поверхность семенной кожуры, рубчик, семядоли и крахмал, соответственно, из гидратированных с помощью ультразвука бобов.

Кроме того, ультразвук уменьшал стадию II (рис. 3а и б), вызывая прорастание бобов, что приводило к стадии III. Фактически, ультразвуковая технология улучшила процесс прорастания других семян, таких как ячмень 39,40 , просо 41 , горох 42 и семена трав 43 .В большинстве этих работ рассматривалось возможное влияние ультразвука на процесс прорастания, увеличение подвижности питательных веществ, частоты дыхания и/или доступности воды для метаболических реакций. На II этапе происходит переваривание резервных компонентов, а также транспорт питательных веществ и синтез некоторых компонентов 37 . Таким образом, ультразвук мог бы улучшить эти процессы для бобов мунг, способствуя катаболизму запасных молекул и транспорту молекул к корню (улучшение массопереноса), уменьшая продолжительность стадии II.На самом деле, Лю и др. . 43 , продемонстрировали, что ультразвуковая технология повышает метаболическую активность состарившихся семян трав, увеличивая процент всхожести, объясняя это улучшение указанными причинами и увеличением пористости семян за счет акустической кавитации. Кроме того, вибрация, вызванная ультразвуком, могла вызвать увеличение активности метаболизма, ускоряя процесс прорастания, поскольку было продемонстрировано, что синусоидальная вибрация усиливает процесс прорастания 44 .

Интересно отметить, что ускорение прорастания бобов мунг является желательным результатом, поскольку это зерно широко потребляется в виде ростков. Следовательно, ультразвуковая технология может быть полезна для производства ростков бобов мунг (также называемых мояси), ускоряя как гидратацию, так и прорастание.

Ультразвуковая гидратация бобов мунг: влияние на массоперенос и моделирование

Наконец, процесс гидратации с ультразвуком и без него был смоделирован с использованием Kaptso et al .модель 8 и ее параметры (рис. 5). Следует отметить, что для ультразвуковой гидратации данные фазы III не учитывались, а использовались данные до начала стадии II, так как эта модель описывает только процесс гидратации (этап I). Поэтому значение равновесной влажности ( М ) было зафиксировано и считалось таким же, как и в контрольном варианте. Несмотря на это соображение, Kaptso и др. .модель успешно соответствовала экспериментальным данным (R 2 0,99 для обоих вариантов). Параметры k и τ имели значительную разницу (p < 0,05) при применении ультразвука для процесса гидратации.

Рисунок 5

( a ) Математическое моделирование процесса гидратации с использованием и без применения ультразвуковой технологии. Точки — экспериментальные значения; столбцы — это стандартное отклонение, а кривые — значения модели. ( b ) Влияние ультразвуковой технологии на параметр k Капцо и др. .модель (уравнение 2). ( c ) Влияние ультразвуковой технологии на параметр τ Капцо и др. . модель (уравнение 2).

Параметр k , связанный со скоростью гидратации, увеличивался при гидратации бобов ультразвуком с 0,0104 ± 0,0004 мин -1 до 0,0150 ±0,0016 мин ~ -1 (увеличение % ). Это означает, что ультразвук уменьшает внутреннее сопротивление потоку воды через боб. Как описано, это усиление, вероятно, может быть вызвано прямым воздействием на первой стадии процесса (из-за низкого содержания влаги в бобах) и, вероятно, как прямым, так и косвенным воздействием на заключительной части процесса гидратации (из-за к высокому содержанию влаги в бобах), увеличивая общую скорость гидратации.

Параметр τ , связанный с лаг-фазой процесса гидратации, при применении ультразвуковой технологии уменьшился почти на 28%, с 243,7 ± 9,6 мин до 174,5 ± 14,2 мин. Лаг-фаза процесса гидратации заканчивается, когда семенная оболочка достаточно гидратирована, чтобы повысить ее проницаемость 21,26 . Поэтому ультразвуковая технология вызывала быстрое поступление воды в первой части процесса, быстрее увлажняя семенную оболочку, увеличивая ее проницаемость и ускоряя процесс гидратации.Весьма вероятно, что это улучшение произошло из-за прямого воздействия, помогающего латеральной гидратации бобов через пространство между семенной оболочкой и семядолей и через остеосклероидные клетки семенной кожуры.

В литературе нет работ, посвященных ультразвуковой гидратации бобов гидратации сигмоидального поведения. Таким образом, это первая работа, в которой показано, что ультразвук уменьшает лаг-фазу процесса гидратации. Тем не менее, необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы определить, может ли ультразвук более высокой мощности еще больше уменьшить запаздывающую фазу.

Все эти результаты показывают, что ультразвук является перспективной технологией, которая может быть внедрена в промышленности, так как сокращает время процесса гидратации и, в некоторых случаях, может ускорить процесс прорастания семян, что очень желательно для прорастания и процесс соложения.

Влияние ультразвуковой гидратации на свойства муки и крахмала бобов мунг

На рис. 4g и h показаны микрофотографии СЭМ выделенных крахмалов из бобов, гидратированных без ультразвука и с ультразвуком, соответственно.Оба имеют форму от овальной до сферической с гладкой поверхностью без трещин, как подтверждено Rupollo et al . 45 . Следовательно, ультразвук не изменил структуру крахмального зерна. В ряде работ показано, что ультразвук изменяет микроструктуру крахмала, модифицируя его технологические свойства 46,47 . Кроме того, профиль экспресс-анализа вязкости (RVA) суспензий крахмала (рис. 6) также продемонстрировал, что ультразвуковая технология не изменяет пастообразные свойства крахмала, выделенного из гидратированных бобов (для всех оцениваемых параметров: пик, впадина, разбивка, спад и конечная кажущаяся вязкость), подкрепляя результаты СЭМ.Этот результат отличался от результатов, полученных с использованием изолированных гранул крахмала в суспензии, таких как работа Zuo et al. . 48 . Они продемонстрировали, что ультразвуковая технология снижает кажущуюся вязкость крахмальных суспензий. Однако необходимо уточнить, что в указанных работах результаты, полученные в СЭМ и РВА-анализе, были получены с изолированными крахмалами, обработанными ультразвуком, в отличие от настоящей работы, где крахмал все еще находился внутри зерен (семядолей), финансово защищены, когда применяется ультразвуковая технология. Этот результат также согласуется с работой Miano 16 .

Рисунок 6

Оценка свойств крахмала, экстрагированного из бобов мунг, гидратированных без (контроль) и с ультразвуком (УЗ).

( a ) Профиль RVA. ( b ) Текстура крахмального геля. ( c ) Гель-проникающие хроматограммы на сефарозе CL 2B: сплошные красные кривые представляют отклик CHO, а точечные кривые представляют отклик синего значения. Кроме того, более темные цвета представляют область с более высокой молекулярной массой (амилопектин), а более светлые цвета представляют область с более низкой молекулярной массой (амилоза).

На рис. 6 также показан график зависимости силы от смещения, полученный в результате оценки текстуры геля. Прочность геля связана с компонентами крахмала (амилозой и амилопектином) и взаимодействием между ними 49 . Следовательно, любые изменения текстуры крахмального геля (при сохранении всех остальных параметров, таких как температура, концентрация и т. д. постоянными) будут связаны с молекулярной деполимеризацией и уменьшением размера молекул амилозы, которые напрямую связаны с ретроградацией крахмала и его способностью к расщеплению. формы гелей 50,51 .Не было значительного изменения (p < 0,05) между прочностью геля крахмала, выделенного из бобов мунг, гидратированных без ультразвука и с ультразвуком. Таким образом, это означает, что при гидратации бобов с помощью ультразвуковой технологии в молекулярной структуре крахмала не происходило значительных изменений.

Наконец, на рис. 6 показаны гель-проникающие хроматограммы бобовых крахмалов на сефарозе CL 2B. Первый пик соответствует амилопектину, а второй (определяемый по синему значению йода) соответствует амилозе 52,53 .Эти результаты предполагают любые важные изменения в молекулярной массе и структуре крахмалов, выделенных из бобов мунг, гидратированных с использованием ультразвука и без него, что подтверждает предыдущие результаты.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что ультразвуковая технология не влияла как на структуру крахмала, так и на технологические свойства в процессе гидратации маша, что весьма актуально для крахмальной промышленности.

С другой стороны, профиль RVA бобовой муки (рис.7) продемонстрировали, что ультразвук вызывал увеличение кажущейся вязкости. Более высокая кажущаяся вязкость может быть полезна для некоторых пищевых производств, учитывая продукты на основе бобов, которым требуется более высокая консистенция. Аналогичные результаты были получены Ghafoor et al . 13 , которые продемонстрировали, что кажущаяся вязкость муки из темно-синих бобов, гидратированных ультразвуком, была выше, чем гидратированных без ультразвука. Однако они объяснили это изменение модификацией крахмала ультразвуком, хотя в этой работе оценивалась только мука.Тем не менее, поскольку в настоящей работе были выполнены профили RVA как для крахмала, так и для муки, и поскольку не было никакой разницы в структуре и свойствах крахмала (рис. 6), можно продемонстрировать, что ультразвук изменил свойства белка, а не свойства крахмала (рис. 7). Ультразвуковая технология могла изменить структуру белка фасоли, изменив доступ молекул воды к местам связывания белковых цепей. О’Салливан и др. . 54 наблюдали, что ультразвук уменьшает размер агрегатов белков бобовых, повышая их растворимость 55,56 .Таким образом, повышение растворимости белков может объяснить увеличение кажущейся вязкости муки фасоли.

Рисунок 7

Профиль экспресс-анализа вязкости (RVA) муки из бобов мунг, гидратированных с (США) и без (контроль) ультразвука.

Лучшие условия для выращивания бобов мунг | Главная Справочники

Автор Angela Ryczkowski Обновлено 15 декабря 2018 г.

Фасоль мунг ( Vigna radiata ), бобовое растение, которое, вероятно, произрастает в Индии, широко выращивается и употребляется в виде ростков или сухих бобов.Правильный выбор места и подготовка почвы, выбор времени для достижения максимальной температуры, количество осадков и другие факторы помогают обеспечить рост и продуктивность бобовых растений. Ростки бобов мунг выигрывают от условий, отличных от их выращенных в поле собратьев.

Солнечный свет и температура

Бобы мунг – это теплолюбивые растения с глубокими корнями, требования к выносливости и продолжительности светового дня зависят от сорта, хотя большинству из них требуется от 90 до 120 безморозных дней в году. Если маш посадить так, чтобы он цвел в самое жаркое и засушливое время года, урожай может быть разочаровывающим.Растениям бобов мунг требуется полный солнечный свет или не менее восьми-десяти часов солнечного света в день.

Почва и внесение удобрений

Фасоль мунг лучше всего растет на плодородной, хорошо дренированной супесчаной почве с pH от 6,2 до 7,2, а плохо дренированные, тяжелые почвы пострадают. Растения на щелочных почвах будут демонстрировать симптомы дефицита питательных веществ. Азотные удобрения не нужны, хотя они могут способствовать раннему росту и более быстрому укоренению. У бобов мунг такие же потребности в питательных веществах, как и у других бобовых. Тест почвы — лучший способ определить потребности в фосфоре и калии. На полях или в садах, где бобы мунг сажают впервые, на семена или место посадки следует нанести азотфиксирующие бактерии Rhizobium, специально предназначенные для бобов мунг.

Посадка и размещение

Посадка бобов мунг должна производиться достаточно рано, чтобы урожай был получен до сезона дождей, а цветение или наполнение стручков произошло до самого жаркого и засушливого периода лета, и достаточно поздно, чтобы миновала вся опасность заморозков и температура почвы выше примерно 60 градусов по Фаренгейту.В более теплых регионах часто возможны две посадки в год, одна весной, а другая осенью. Вспахивание или обработка верхних слоев почвы на несколько дюймов разрыхляют землю и контролируют рост сорняков. Семена бобов мунг лучше всего прорастают, если их посадить на глубину от 1 до 2 дюймов во влажную почву. Одно семя через каждые 3 дюйма в рядах на расстоянии от 18 до 24 дюймов обеспечивает достаточный урожай.

Орошение

Бобы мунг с глубокими корнями приспособлены к теплому и сухому климату и лучше всего растут при трех-пяти обильных поливах в течение вегетационного периода.Если почва достаточно влажная во время посадки, первый полив не требуется примерно через 20 дней после посадки. Время и частота полива зависят от влажности, количества осадков и ветра. Режим с несколькими глубокими поливами ограничивает вегетативный рост и стимулирует производство семян. Бобы мунг требуют достаточного количества воды между цветением и наполнением стручков.

Производство проростков

Семена бобов мунг, выращенные для получения проростков, требуют другой обработки, чем семена, посаженные в землю в качестве садовых или полевых культур.Семена для проращивания промывают, затем замачивают в воде при температуре 90 градусов по Фаренгейту на два-четыре часа или в воде при комнатной температуре на ночь, а затем промывают и помещают в контейнер для проращивания. Пористая амортизирующая прокладка, помещенная поверх семян с легким грузом, способствует прорастанию толстых, но нежных ростков. Температура прорастания от 70 до 80 градусов по Фаренгейту обеспечивает ростки наилучшего качества в течение четырех-пяти дней. При температуре от 80 до 85 градусов по Фаренгейту ростки растут немного быстрее, но становятся тоньше.Опрыскивайте ростки водой каждые четыре-шесть часов в течение первых четырех дней, затем оптимальным будет увеличение интервалов между поливами до восьми часов.

Плакат по биологии – влияние солености на бобы мунг – Соль, виг-на или виг-да Исследование

Соль, виг-на или виг-да

ВВЕДЕНИЕ:

Один из крупнейших факторов потери урожая мир — это соленость (Iseki et al.

2016). В связи с растущей потребностью в продуктах питания из-за неуклонного роста населения мира крайне важно выявить культуры с уровнем устойчивости к засолению (Yoshida et al.2016).

Устойчивость к засолению многих зерновых культур была предметом значительных исследований.

Однако солеустойчивость бобовых, таких как род Vigna, не была так тщательно исследована.

Это исследование было направлено на то, чтобы выяснить, какие сорта Vigna radiata (фасоль мунг) или Vigna angularis

(фасоль адзуки) лучше приспособлены к прорастанию и прорастанию в засоленных условиях. Предпринятый эксперимент

позволит решить эту проблему путем выращивания обоих видов рода Vigna

из семян в условиях разного засоления.Будут сделаны наблюдения о том, когда

семя прорастает и как оно прорастает и растет в условиях, в которых оно

было помещено.

ОБСУЖДЕНИЕ И ДАЛЬНЕЙШИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ:

Развитие Vigna radiata и Vigna angularis показывает, что при достаточно высоких

дозах засоления рост растений сильно угнетается. Достаточно высокая доза может даже предотвратить дальнейший рост после прорастания. Данные, представленные на [Рисунок 2],

показывают, что бобы Vigna angularis не обладают особой устойчивостью к засолению, а

что рост сильно пострадал, что отрицательно сказалось на бобах. Также следует отметить

явную разницу в промежутке между 50 мМ и 200 мМ, показанную в результатах

для бобов мунг [Рисунок 1]. На этом делается вывод; Чрезвычайно высокие условия солевого стресса

повреждают растения, но солевой стресс от умеренного до низкого влияет на скорость роста растений и, таким образом,

проявляет симптомы, которые могут быть связаны с морфологическими, физиологическими,

или биохимическими изменениями. (Rao et al. 2016)

Определенные ограничения присутствуют во время проведения этого эксперимента, и основным из них

будет смоделированная среда ватных палочек, заменяющих почву, хотя этот

был сделан, чтобы обеспечить жизнеспособный способ наблюдения за роста бобов это также показывает

отсутствие питательных веществ, которые бобы могли получить из окружающей почвы, это

потенциально могло повлиять на результаты и на то, как бобы

реагировали на уровни солености, которые были введены в почву. их.Благодаря тому, что эти данные вносят свой вклад в то, что известно о засолении растений

, можно получить более глубокое понимание. Знание

того, что некоторые растения обладают солеустойчивостью, может помочь в будущем выращивать

растений в почве с более высокой концентрацией соли. Имея этот больший

прирост, можно было бы производить больше продовольственных культур, что означает больше источников пищи для

населения.

ГИПОТЕЗА

Гипотеза этого эксперимента заключается в том, что Vigna radiata будет лучше прорастать в условиях линии sa-

по сравнению с Vigna angularis.Это связано с тем, что предыдущие исследования этих видов показали, что Vigna radiata обладает определенной устойчивостью к засолению

в качестве зрелого растения.

МЕТОДЫ:

Семена Vigna radiata и Vigna angularis проращивали на ватных шариках с

в трех миниатюрных теплицах. Двенадцать семян каждого вида помещаются в

каждой теплицы. Теплица была назначена следующим образом:

— Теплица 1: Деминерализованная вода (контроль)

— Теплица 2: 50 нМ раствор NaCl (слегка солевой)

— Теплица 3: 200 мМ раствор NaCl (сильно солевой)

Семена поливали их соответствующих солевых концентраций в течение семи

дней.Ватные шарики заменяли ежедневно, чтобы обеспечить постоянство концентрации физиологического раствора для каждой обработки.

Семена ежедневно контролировали на наличие признаков прорастания,

признаков прорастания и развития корневой системы после прорастания.

НАСТРОЙКА: используемая миниатюрная теплица (слева) и расположение кабин (справа) с

бобами мунг слева и адзуки справа.

РЕЗУЛЬТАТЫ:

Все контрольные семена Vigna radiata и все семена Vigna radiata, политые 50 мМ раствором NaCl

, проросли (с видимыми признаками открытия семенной коробочки) в течение 7 дней.Те семена Vigna radiata

, которые поливали 200 мМ раствором NaCl, прорастали медленно, и только треть семян

проросла через 7 дней. Семена Vigna angularis были медленнее по отношению к германиту, но продемонстрировали

сходных траекторий с Vigna radiata [Рисунок 1].

После первоначального прорастания дальнейшее развитие побегов, включая рост побегов и корней,

наблюдалось в контроле обоих видов. Однако из семян, подвергнутых засолению,

только Vigna radiata, политая 50 мМ раствором NaCl, продемонстрировали какие-либо признаки жизнеспособности, а семена

, казалось, не пострадали от этого небольшого засоления.Vigna angularis показала небольшое развитие

при всех обработках физиологическим раствором [Рисунок 2].

Изучение влияния солевых условий на Vigna radiata и Vigna angularis

ССЫЛКИ:

 Allaire, H, & Brady, T 2010 ‘Классификация и ботаническое описание бобовых’ [PDF] Academics.hamilton.edu. Доступно по адресу: http://

Academics.hamilton.edu/foodforthought/our_research_files/beans_peas.pdf [Проверено 16 октября 2018 г.].

 Исэки, К. , Такахаши, Ю., Муто, К., Наито, К. и Томука, Н. 2016 «Разнообразие и эволюция солеустойчивости у представителей рода Vigna», PLoS ONE, Vol.11(10),

pg.E016471

 Лопес-Агилар, Р., Ордуньо-Крус, А., Лусеро-Арсе, А., Мурильо-Амадор, Б., и Тройо-Дьегес, Э. 2003, «Реакция на соленость три зернобобовых культуры для возможного возделывания в засушливых районах», «Почвоведение и питание растений», том. 49(3), стр. 329-336

 Рао, Б.Х., Наир, Р.М., и Найяр, Х. 2016, «Соленость и устойчивость к высоким температурам в бобах мунг [Vigna radiata (L.) Wilczek] с точки зрения физиологии-

tive’, Frontiers In Plant Science, Vol.7, pg.957

 Ёсида, Ю, Марабоди, Р, Огисо-Танака, Э, Исеки, К, Исемура, Т, Такахаси, Ю, Муто, С, Наито, К, Кага, А, Окуно, К, Эхара, Х. и Томука, Н., 2016 г., «Толерантность к соли

у диких родственников фасоли адзуки, Vigna angularis (Willd.) Ohwi et Ohashi», «Генетические ресурсы и эволюция сельскохозяйственных культур», том 63 (4), стр. 627- 637

 Mix beans 2017, изображение, Topntp26, Freepik

АВТОРЫ: Тим Палмер (2171769), Исаак Эджкомб (2200828), Нейта Уитон (2167049), Стив Лайонс (2186338).

Лаборатория Группа: Вторник 3PM C, D

ROROUTING:

Beanous:

MUNG Beans (слева)

В слегка физиологический раствор

Условия

показали аналогичные

результатов в Adzuki

(справа) контроль

Условия.

РИСУНОК 1: Сравнение времени прорастания V. radiata и V. angularis

РИСУНОК 2: Сравнение роста проростков после прорастания V. radiata и V. angularis

ВЫВОД:

Результаты этого эксперимента подтверждают гипотезу о том, что Vigna radiata прорастала на

лучше в засоленных условиях по сравнению с Vigna angularis.Результаты показывают,

, что Vigna radiata имеет развитую степень устойчивости к засолению и прорастает

и дает ростки лучше, чем Vigna angularis. Таким образом, в соленых условиях Vigna radi-

ata является лучшим вариантом, чем Vigna angularis.

Раздел 6: Практическая биология и навыки расследования. Карточки

(a) 1. риск заражения { бактериями / грибками / патогенами}
2. риск при обращении с растениями, например, аллергические реакции на растения, колючки
3.риск от животных укусы насекомых, змей, пасущихся животных
4. риск от факторов окружающей среды, например. воздействие {солнца/холода/дождя}, поскользнуться и споткнуться

(b) 1. опробовать метод, чтобы убедиться, что он работает
2. найти подходящий метод отбора проб растений, например, размер квадрата / трансекты
3. найти время года, когда растения клевера цветут
4. метод подсчета цветков на растении
5. найти метод измерения влажности почвы

(c) 1. четкое изложение зависимости переменная (количество цветков на растении)
2.описание метода отбора проб, т.е. разрез или выборка с гребней и борозд или случайная выборка в пределах поля или соответствующее использование квадрата
3. описание метода определения (среднего) количества цветков на растении;
4. описание (стандартизации) отбора проб почвы, т.е. почва с определенного места или положения (в квадрате)
5. описание метода измерения содержания воды, например. использовать влагомер на той же глубине / определить путем высушивания почвы и измерения массы до и после
6.и 7. определены две соответствующие переменные, т.е. интенсивность света, температура, влажность, рН почвы, минеральные ионы, скорость ветра, конкуренция со стороны других растений, выпас скота, болезни, возраст растений, виды клевера
8. и 9. описание того, как эти переменные {измеряются/отслеживаются}
10 y отбор проб в течение короткого промежутка времени, например в тот же день
11. повторы в других {областях/полях}

(d) 1. таблица для записи необработанных данных с заголовками, напр. влажность почвы и количество цветков на растении
2.средние значения, рассчитанные на основе повторов
3. соответствующий формат графика, набросанный с помеченными осями (для количества цветков в зависимости от содержания влаги в почве)
4.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *