Шишки хмеля как отличить женские от мужских
Обновлено: 05.10.2024
Хмель обыкновенный (Humulus lupulus L.) – двудомное растение с хромосомным механизмом определения пола, у которого хозяйственной ценностью обладают только женские растения. Особенностью хмеля является позднее морфологическое проявление пола (три года после прорастания семян). В связи с этим актуальной задачей является изучение последовательностей половых хромосом для разработки полоспецифичных молекулярных маркеров, а также для изучения вопроса происхождения половых хромосом растений. Важное значение имеет разработка способов ранней диагностики пола у хмеля для снижения экономических издержек хмелеводческих хозяйств (затраты на выращивание ненужных мужских растений и их корчевание). Последовательность Y-хромосомного маркера хмеля была амплифицирована, клонирована и секвенирована. При анализе сиквенсов обнаружены участки гомологии с фрагментами хромосом женского растения. Разработано и апробировано несколько вариантов диагностический системы на основе ПЦР в режиме реального времени (ПЦР-РВ) для идентификации пола хмеля обыкновенного. Система была успешно испытана на ряде сортов и форм хмеля обыкновенного и применима для использования в сельском хозяйстве. Данные, полученные в работе, свидетельствуют о наличии участков гомологии между Y-хромосомой и последовательностями хромосом женского растения.
1. Parker J.S., Clark M.S. Dosage sex-chromosome systems in plants. Plant Science. 1991. vol. 80. no. 1–2. P. 79–92.
2. Dellaporta S.L., Calderon-Urrea A. Sex determination in flowering plants. Plant Cell. 1993. vol. 5. P. 1241–1251.
3. Koetter U., Biendl M. Hops (Humulus lupulus): A Review of its Historic and Medicinal Uses. The Journal of the American Botanical Council. 2010. vol. 87. P. 44–57.
4. Erkkola R., Vervarcke S., Vansteelandt S., Rompotti P., De Keukeleire D., Heyerick A. A randomized, double-blind, placebo-controlled, cross-over pilot study on the use of a standardized hop extract to alleviate menopausal discomforts. Phytomedicine. 2010. vol. 17. no. 6. P. 389–396.
5. Divashuk M., Aleksandrov O., Kroupin P., Karlov G. Molecular Cytogenetic Mapping of Humulus lupulus Sex Chromosomes. Cytogenetic and genome research. 2011. vol. 134. P. 213–219.
6. Alexandrov O.S., Divashuk M.G., Yakovin N.A., Karlov G.I. Sex chromosome differentiation in Humulus japonicus Siebold & Zuccarini, 1846 (Cannabaceae) revealed by fluorescence in situ hybridization of subtelomeric repeat. 2012. vol. 6. no. 3. P. 239–247.
7. Yakovin N., Divashuk M., Razumova O., Soloviev A., Karlov G. Use of laser microdissection for the construction of Humulus japonicus Siebold et Zuccarini, 1846 (Cannabaceae) sex chromosome-specific DNA library and cytogenetics analysis. Comparative Cytogenetics. 2014. vol. 8. no. 4. P. 323–336.
8. Natsume S., Takagi H., Shiraishi A., Murata J., Toyonaga H., Patzak J., Takagi M., Yaegashi H., Uemura A., Mitsuoka C., Yoshida K., Krofta K., Satake H., Terauchi R., Ono E. The Draft Genome of Hop (Humulus lupulus), an Essence for Brewing. Plant Cell Physiology. 2015. vol. 56. no. 3. P. 428–441.
9. Polley A., Ganal M.W., Seigner E. Identification of sex in hop (Humulus lupulus) using molecular markers. Genome. 1997. vol. 40, no. 3. P. 357–361.
10. Patzak J., Nesvadba V., Vejl P., Skupinova S. Identification of sex in F1 progenies of hop (Humulus lupulus) by molecular marker. Rostlinna Vyroba. 2002. vol. 48. no. 7. P. 318–321.
11. Gao W.J., Sun F.C., Yin W.Z., Ji Y.K., Deng C.L., Lu L.D. Clone and development of RAPD and SCAR markers linked to sex determination in the dioecious species Humulus scandens L. Fen Zi Xi Bao Sheng Wu Xue Bao. 2009. vol. 42. no. 3–4. P. 211–216.
12. Danilova T.V., Karlov G.I. Application of inter simple sequence repeat (ISSR) polymorphism for detection of sex-specific molecular markers in hop (Humulus lupulus L.). Euphytica. 2006. vol. 151. no. 1. P. 15–21.
13. Матвеева Т.В., Богомаз Д.И.,Лутова Л.А. Малый практикум по генной инженерии. СПб.: Реноме, 2011. 51 с.
14. Матвеева Т.В., Павлова О.А., Богомаз Д.И., Демкович Е.А., Лутова Л.А. Молекулярные маркеры для видоидентификации и филогенетики растений. Экологическая генетика. 2011. Т. 1. № 5. С. 32–43.
15. Mizia P., Cygan M., Denysenko M., Kwolek D., Chramiec-Glabik A., Grabowska-Joachimiak A., Joachimiak A.J. Development of RAPD-based male specific molecular marker in Japanese hop (Humulus japonicus Siebold & Zucc.). ACTA BIOLOGICA CRACOVIENSIA Series Botanica. 2016. vol. 58. no. 2. P. 21–27.
В результате изучения механизмов определения пола хмеля обыкновенного были созданы цитогенетические методы определения пола [1, 2]. Использование этих методик, однако, сопряжено с рядом неудобств. Митотические хромосомы хмеля плохо различимы, а наблюдение мейотических хромосом бессмысленно, так как возможно не ранее первого цветения растений, когда их пол будет уже и так очевиден. Кроме того, методика цитогенетических исследований трудоемка и требует специалистов соответствующего уровня. Для хмеля японского был разработан субтеломерный маркер для in situ гибридизации [6], однако набор половых хромосом японского хмеля отличается от набора половых хромосом хмеля обыкновенного, что делает этот маркер неприменимым для хмеля обыкновенного. Позднее появились тест-системы, основанные на ПЦР с Y-специфичной мишенью. Основной проблемой разработки подобных систем является малое количество Y-специфичных последовательностей в открытом доступе. Яковин с соавт. [7] произвели лазерную микродиссекцию полового бивалента с созданием библиотеки полоспецифичных ДНК-фрагментов, однако работа выполнена на другом виде хмеля (хмеле японском Humulus japonicus), у которого система детерминации пола отличается от таковой у хмеля обыкновенного. Появление геномных сиквенсов хмеля обыкновенного [8] не улучшило ситуацию, так как в этой работе были отсеквенированы женские растения. Polley с соавторами создал на основе RAPD-маркера OPJ-09 ПЦР-тест-систему [9] с обнаруженной Y-специфичной мишенью. Данная тест-система успешно применялась для научных исследований [10]. Gao с соавторами также пытались применить RAPD-маркер для полоидентификации у Humulus scandens L. [11]. Однако для массового рутинного применения использование ПЦР-тест-систем в классическом варианте (с детекцией результатов с помощью агарозного электрофореза) нежелательно из-за высокого риска развития контаминации реактивов и пластика ПЦР-продуктами, поэтому нами на основе маркера OPJ-09 была разработана новая тест-система на основе ПЦР в режиме реального времени (ПЦР-РВ), лишенная данных недостатков. Кроме того, произведена попытка создать ПЦР-РВ-тест-систему на основе фрагмента AJ831218.1 [12].
Цель исследования: изучение последовательности опубликованных молекулярных маркеров для определения пола у хмеля обыкновенного, а также разработка тест-системы для ПЦР-РВ на их основе.
Материалы и методы исследования
В работе использовались 5 образцов растений хмеля обыкновенного (Humulus lupulus L.) известного пола – 2 женских (№ 1, 2) растения и 3 мужских (№ 3, 4, 5). Эти образцы собрали в районе д. Корж (Псковская область) с пяти взрослых растений в фазе цветения. Пол определен по строению генеративных органов. Определение вида (H. lupulus) произведено по ботаническим признакам. Образцы листьев этих растений высушили и транспортировали при комнатной температуре. Кроме того, в работе использовали 8 растений неизвестного пола. Растения получены в виде семян, пророщены и укоренены. На момент исследования эти растения ещё не сформировали генеративных органов. Из них 6 сортовых растений сортов Amarillo (A1, A2, A3), Crystal (C1 и С2) и Nugget (N). ДНК этих растений выделяли из свежих листьев. Выделение ДНК производилось CTAB-методом (Doyle and Doyle, цит. по [13]).
В работе использовали праймеры STS, подобранные Polley с соавт. на основе RAPD-маркера OPJ09 [9]. Праймеры ITS [12] (универсальные праймеры на кластеры рибосомных генов растений и грибов) использовали для проверки пригодности ДНК к ПЦР, чтобы исключить ложноотрицательные результаты, которые могут быть вызваны недостаточным качеством ДНК, что при выделении ДНК из растений наблюдается нередко. Кроме того, нами произведен подбор праймеров для ПЦР-РВ на основе последовательности AJ831218.1 из работы по поиску полоспецифичных маркеров для хмеля обыкновенного [12].
Постановка ПЦР производилась в пробирках объемом 600 мкл, объем реакционной смеси – 20 мкл на пробирку. Состав реакционной смеси для ПЦР с праймерами STS [9] и ITS: 1х буфер для Taq-полимеразы, 2,5 мМ магния хлорид, 0,125 мМ трифосфаты нуклеотидов 0,25мкМ праймер прямой, 0,25 мкМ праймер обратный, 0,125 е.а./мкл Taq-полимераза, 0,2 % БСА. Состав реакционной смеси для ПЦР-РВ: 1х буфер для Taq-полимеразы, 2,5 мМ магния хлорид, 0,125 мМ трифосфаты нуклеотидов 0,25 мкМ праймер прямой, 0,25 мкМ праймер обратный, 0,125 мкМ зонд, 0,125 е.а./мкл Taq-полимераза, 0,2 % БСА.
Использовали праймеры STS (STSF: ACAGAGTACAACTCAG-AAACAAACC, STSR: AAGGTCGCACAATGACCG) [9], ITS (ITS4:TCCTCCGCTTATTGATATGC, ITS5: GGAAGTAAAAGTCGTAACAAG). [14]. HLRTF TTGGCCGTCCTCTCTATCGTA HLRTR: CCCTATTTGTGGCTGGTGTAAT HLRTPR: FAM-TCATGTGAGTGGAGAAAAACCCTAATCC-BHQ1 HLRT2F: CTATGCCAACTTGAAGAGGGAT, HLRT2R: ACCTTCCTGACTCCAACGTAGA, HLRT2Pr: FAM- TATGAAACACTTCTCTTTTAAGGTGGTGCC- BHQ1.
Реакцию с праймерами STS проводили по программе: начальная денатурация – 94 °С (5 мин), далее 45 циклов: 94 °С (15 с), 54 °С (30 с), 72 °С (60 с), финальная элонгация – 72 °С (5 мин). Реакцию с праймерами ITS4/5 проводили по программе: начальная денатурация – 94 °С (5 мин), далее 40 циклов: 94 °С (5 с), 55 °С (30 с), 72 °С (40 с), финальная элонгация – 72 °С (5 мин). Анализ результатов ПЦР произведен методом электрофореза в агарозном геле. Продукты ПЦР-реакции с праймерами STS были секвенированы. Подбор праймеров и зондов для ПЦР в режиме реального времени на основе полученных сиквенсов производился вручную в программе Vector NTI (Invitrogen). Анализ сиквенса производился путем поиска гомологичных последовательностей с помощью базы данных NCBI. Реакцию с праймерами для ПЦР-РВ ставили в приборе АНК-32 (ИАП, Санкт-Петербург) по программе: начальная денатурация – 95 °С (3 мин), далее 40 циклов: 95 °С (15 с), 60 °С (30 с), 72 °С (30 с) с детекцией флюоресценции по каналу 1.
Результаты исследования и их обсуждение
Рис. 1. Результат реакции с праймерами ITS4-ITS5 для проверки пригодности выделенной ДНК к ПЦР (первые 7 образцов). Вторая и третья дорожка справа – отрицательные контроли, первая дорожка справа – маркер молекулярного веса (Gene Ruler DNA Ladder Mix (Fermentas))
На всех образцах была поставлена ПЦР с праймерами STS [9] В результате постановки ПЦР на растениях известного пола был получен положительный результат: ПЦР-продукт ожидаемой длины (~1100 п.н.) на ДНК из растений мужского пола и отсутствие этого продукта у растений женского пола (рис. 2, а).
Рис. 2. а) Результат ПЦР с праймерами STS пяти образцов растений известного пола: женского (1, 2) и мужского (3, 4, 5). К – отрицательный контроль, М – маркер молекулярного веса (Gene Ruler DNA Ladder Mix (Fermentas)); б) Определение пола у 8 экземпляров H. lupulus с помощью ПЦР с праймерами STS. A-Amarillo, C-Crystal, N-Nugget. Растения А2 и С1 – мужские. К – отрицательный контроль, М – маркер молекулярного веса (Gene Ruler DNA Ladder Mix (Fermentas))
Таким образом, с помощью ПЦР на ДНК растений известного пола подтверждена работоспособность данной тест-системы и целевой характер полученных ампликонов. Также с помощью этой системы проверили все остальные растения (рис. 2, б), выявлено два мужских растения (A2 и С1), все остальные исследованные сортовые растения оказались женскими. ПЦР-продукты очистили с помощью препаративного электрофореза в агарозном геле и отсеквенировали по Сенжеру, так как на момент проведения работ сиквенс маркера OPJ-09 из работы [9], опубликованный затем в [15], ещё не был доступен. Сиквенс депонировали в базе данных NCBI (KY348696). Реальная длина фрагмента вместе с праймерами оказалась равна 1116 п.н. (рис. 3). Произвели изучение отсеквенированного фрагмента с помощью поиска гомологии в базе данных нуклеотидных последовательностей NCBI. Ввиду наличия в доступе черновых вариантов геномного сиквенса хмеля обыкновенного [8] они также были задействованы. Для геномного секвенирования в работе [8] использовались женские растения, поэтому эти сиквенсы не могут содержать Y-хромосомные последовательности. Однако оказалось, что более половины сиквенса ПЦР-продукта с праймеров STS представлены районом, гомологичным каким-то другим хромосомам хмеля. Каким именно (X-хромосоме или аутосомам), к сожалению, сказать нельзя, так как данные геномного секвенирования в работе [8] являются предварительными и хромосомная принадлежность собранных сиквенсов не определена. Район гомологии начинается от 450 нуклеотида и продолжается вплоть до праймера STSR (рис. 3). Алгоритм поиска обнаруживает в геномных сиквенсах хмеля обыкновенного несколько фрагментов (четыре представленных на рис. 3, б, и ещё четыре с более короткими областями гомологии).
Рис. 3. Выравнивание полученного сиквенса фрагмента Y-хромосомы (KY348696) с праймеров STS (а) и контигов, полученных геномным секвенированием женских растений хмеля [8] (б), а также маркера OPJ-09 [9, 15] (в). Показано положение праймеров STS и компонентов тест-системы для ПЦР-РВ)
Рис. 4. Результат испытания тест-системы HLRT2 на ДНК растений H. lupulus. Виден рост интенсивности флюоресценции при постановке реакции с ДНК мужских растений
Идентичность этих последовательностей довольно высока и варьирует от 94 до 97 %. По всей видимости, фрагмент, заключенный между STS-праймерами, весьма консервативен, так как полученный нами сиквенс (KY348696) совпадает с опубликованным в [15] сиквенсом маркера OPJ-09 (KX688593.1) почти полностью за исключением трех однонуклеотидных замен. Кроме указанных на рис. 3 последовательностей, обнаружено также несколько более коротких Интересно, что для остальной части сиквенса KY348696 (не гомологичной другим хромосомам хмеля) не удается найти никаких аннотированных гомологичных последовательностей.
Очевидно, что для конструирования тест-системы для ПЦР-РВ ввиду выявленного для части фрагмента отсутствия полоспецифичности пригодна только часть, прилегающая к праймеру STSF. С учетом данного требования нами была сконструирована диагностическая тест-система HLRT2, предназначенная для ПЦР-РВ и состоящая из праймеров HLRT2F, HLRT2R и флюоресцентно меченного зонда HLRT2Pr с красителем FAM и гасителем BHQ1. Тест-система HLRT2 сработала корректно, дав положительный сигнал на всех образцах мужской ДНК и отсутствие положительного сигнала на ДНК женских растений (рис. 4). Результаты работы тест-системы HLRT2 полностью совпадают с результатами работы тест-системы STS. Таким образом, нами разработана тест-система на основе ПЦР-РВ, пригодная для определения пола у хмеля.
Попытки создания тест-системы на основе сиквенса AJ831218.1 [12] с праймерами HLRTF, HLRTR и HLRTPr не увенчались успехом – разработанная тест-система срабатывала на ДНК всех использованных в работе растений, вне зависимости от их пола. По результатам анализа последовательности AJ831218.1 с помощью выравнивания с геномной ДНК H. lupulus обнаружили похожую с KY348696, но ещё более выраженную картину – почти весь сиквенс (304 п.н. из 471) высокоидентичен последовательностям ДНК из женского растения, что объясняет неудачу с изготовлением ПЦР-РВ-тест-системы на базе данного маркера. При этом в данном случае обнаруживается более сорока контигов, содержащих более или менее протяженные области гомологии с AJ831218.1, что может свидетельствовать о высокой копийности данной последовательности.
Выводы
На основе полученного сиквенса нами разработана новая тест-система на основе метода ПЦР в режиме реального времени, которая была испытана на разных растениях различных сортов и показала свою работоспособность. При анализе последовательностей молекулярных маркеров дляопределения пола у H. lupulus с помощью выравнивания на черновой вариант геномного сиквенса женского растения H. lupulus обнаружены области почти полной гомологии с фрагментом хромосом женского растения. В частности, не исключено, что полученный нами сиквенс захватывает границу псевдоаутосомного региона Y-хромосомы.
Авторы работы выражают искреннюю благодарность к.б.н. Д.Е. Полеву за помощь в получении семенного материала и к.б.н. Е.А. Андреевой за всестороннюю помощь и поддержку.
Сегодня шишки хмеля — незаменимое сырье для пивоваренной промышленности. Содержащиеся в них специфические смолистые и дубильные вещества, эфирные масла придают пиву характерный хмелевой аромат, горький вкус способствуют пеностойкости.
Хмель обыкновенный используют в качестве лекарственного растения. Для этого собирают женские соцветия (шишки), когда они приобретают зеленовато-желтую окраску. Эфирное масло и особые смолы, которые содержатся в соцветиях, обладают мягким успокаивающим действием. Экстракты хмеля входят в состав многих седативных лекарственных препаратов, наиболее известные среди них — валокордин, седавит, уролесан. Травяная подушка, наполненная шишками, — отличное средство от бессонницы, а отвар шишек издавна использовали как средство для укрепления волос. Хмель обладает успокаивающим, снотворным, противосудорожным, болеутоляющим и антибактериальным действиями. Он помогает при отеках, язвенной болезни, воспалении слизистой оболочки желудка.
Что любит хмель
Хмель — многолетняя трудоемкая техническая культура. Растет на одном месте 20 и более лет. Требует умеренно теплого и влажного климата. Оптимальная среднесуточная температура воздуха во время вегетации +15—17°С, без резких колебаний днем и ночью. Слабые весенние заморозки приводят к пожелтению растений. При более сильных заморозках (–5°С) побеги теряют тургор и выглядят увядшими, но со временем восстанавливаются, хотя на стеблях остаются изгибы, сильно уменьшается урожай шишек. Высокие урожаи хмеля получают в местностях, где сумма годовых осадков составляет 500—600 мм с равномерным распределением их по периодам роста и развития растения.
Хмель требует хорошо окультуренных, правильно обработанных плодородных почв (желателен богатый плодородный суглинок, влажный, но не переувлажненный, с песчаной, пропускающей воду подпочвой). Лучше развивается в полутенистых местах, но может расти и на солнце. Для его выращивания используют шпалеры для поддержки надземной части растений и сушилки для обработки готового сырья. Стебли хмеля, своевременно заведенные на поддержки, растут очень быстро. При благоприятных условиях суточный прирост их в июне достигает 20—25 см, а в некоторых случаях и больше.
Всходы — побеги от подземной части стеблей — появляются ранней весной, как только оттает и прогреется почва. В этой фазе проводят обрезку хмеля.
Рост стеблей и развитие листьев начинаются с развития на стебле первой пары листьев. В этой фазе проводят рамование, заводку стеблей на поддержки, подкормку и рыхление междурядий.
Появление и рост боковых ветвей продолжаются до начала цветения. В этот период интенсивно растут стебли, боковые ветви, образуются цветоносные побеги и соцветия. Проводят подкормку, окучивание, рыхление междурядий, пасынкование, удаление нижних листьев и пинцировку боковых ветвей. Продолжительность цветения зависит от биологических особенностей сорта, метеорологических условий, освещения.
Формирование шишек начинается с разрастания прицветковых и покровных чешуек и продолжается до начала технической спелости. Шишки интенсивно растут, образуя лупулиновые железки, в которых накапливаются горькие вещества. Техническая спелость шишек наступает тогда, когда шишки становятся упругими, приобретают золотисто-зеленый цвет и хмелевой аромат. Содержание горьких веществ повышается и достигает максимальной величины. Шишки при сдавливании шелестят, лупулиновые железки приобретают ярко-желтый цвет.
Ежегодно зимой надземная масса ветвей и листьев полностью отмирает, сохраняются только подземные утолщенные корневища. Зимний покой подземной части наступает в зависимости от погодных условий: в октябре или в начале ноября. В этот период на хмельниках проводят обрезку стеблей и окучивание на зиму.
Посадка и уход
С осени готовят ямы или канавы глубиной 50—60 см, которые до половины заполняют навозом, а сверху засыпают землей. Посадку проводят весной саженцами или черенками. Расстояние между растениями — 1 м. После посадки растения пропалывают, рыхлят, подкармливают, поливают.
На второй год стеблей образуется меньше, но они растут быстрее и зацветают раньше. Хмель потребляет много питательных веществ и воды, поэтому для обеспечения хорошего и быстрого роста растения надо дополнительно подкармливать и поливать хотя бы первые 2—3 года.
Декоративность
Хмель — интересная культура, используемая для вертикального озеленения, а также маскировки хозяйственных построек и заборов.
Рост в первой половине лета настолько стремителен, что хмель одним из первых оплетает опоры, намного опережая такие декоративные лианы, как девичий виноград, лимонник, жимолость каприфоль. Ежедневный прирост составляет до 20 см. Стебли хмеля представляют собой тонкие, длинные вьющиеся лианы шестигранной формы. Вдоль граней имеются шипы, которыми хмель цепляется за неровную поверхность опоры, поднимается вверх, завиваясь слева направо по ходу часовой стрелки тремя верхними междоузлиями. Стебли хмеля чувствительны к направлению роста. В вертикальном положении они быстро взбираются по опорам, в горизонтальном темпы роста существенно снижаются. Чтобы вырастить сплошную зеленую стену, растения сажают с интервалом 1,5—2 м. Зная эту особенность, можно быстро задекорировать даже самые невзрачные садовые постройки.
Увитый хмелем забор уже во второй половине июня превращается в густую живую изгородь, а каркас из металлических труб становится ажурной беседкой, лишь только побеги сомкнутся на его вершине. Взрослый, хорошо развитый экземпляр хмеля уже к середине лета образует густое переплетение стеблей и листьев.
У хмеля имеется недостаток, обнаруживающий себя в конце лета: нижние листья на лианах желтеют и опадают, оголяя побеги. Вторая и очень серьезная проблема хмельника в жаркое и сухое лето — атаки тли и клещей. Если дать волю вредителям, они ослабят растение, из-за чего оно приобретет неопрятный вид. И еще: корни хмеля легко распространяются за пределы отведенного для них места, поэтому приходится принимать меры, не давая им такой возможности.
Особенности цветения
Хмель — двудомное растение. До цветения мужские и женские растения не имеют различий.
Женские соцветия хмеля колосообразные, из 20—40 очень мелких цветков, густо собранных на короткой тонкой коленчатой оси соцветия. После цветения все составные части женского соцветия сильно разрастаются, изменяются и после многократного увеличения превращаются в шишку хмеля. Шишки хмеля собраны в метелковидные грозди по 40—50 шт.
Мужские соцветия хмеля представляют собой сильно разветвленную метелку, на которой поодиночке на коротких цветоножках расположены мелкие цветки. Мужские цветки начинают цвести на 3—4 дня раньше женских. Высыпающиеся во время цветения пыльцевые зерна могут переноситься ветром на большие расстояния (от 3 до 20 км). Кроме того, мелкие мужские цветки после цветения засыхают и осыпаются, а потому хозяйственной ценности не представляют.
Ценность хмеля обусловлена наличием в нем специфических горьких, дубильных веществ и эфирного масла. Химический состав шишек разных сортов хмеля варьирует и зависит от зоны возделывания: горькие вещества — от 8 до 24%, альфа-кислоты — от 1,5 до 12%, бета-кислоты — от 3 до 7%. Шишки хмеля содержат горькое вещество лупулин, алкалоид хумулин, эфирное масло (2%), гормоны, хлорогеновую кислоту, флавоноиды (кемпферол, кверцетин-3-глюкозид, лейкоцианидин, лейкодельфинин), кумарины, витамины (B1, В2, В6, РР), дубильные вещества (до 3,4%), макро- и микроэлементы, золу. В побегах и листьях имеется большое количество аскорбиновой кислоты.
Размножение
Хмель размножают делением корневищ, корневыми отпрысками, зелеными черенками, реже семенами. Корневища отделяют от основных корней острой лопатой, не выкапывая куста, прямо в земле.
В отделе биотехнологии Института плодоводства для ускоренного размножения в сочетании с оздоровлением растений разработали методику микроразмножения и адаптации сортов хмеля для закладки промышленных плантаций в условиях Беларуси. Это позволяет получить до тысячи микрорастений с одной меристемы. Саженцы, полученные из этих черенков, свободны от фитопатогенной и вирусной инфекции.
Хмель обыкновенный — это вид травянистого, вьющегося растения принадлежащее к семейству коноплевых. За свои полезные, уникальные природные качества хмель очень широко используется в народной и традиционной медицине, косметологии, в пищевой промышленности. Но особую ценность растение приобрело в производстве пива, без него невозможно сварить качественный хмельной питьевой продукт.
Хмель двудомное растение, мужские и женские соцветия растут на отдельных друг от друга кустах.
Для пивоварения используются только женские соцветия, которые имеют форму шишки с расположенными попарно чешуйками.
Это важный и один из самых основных компонентов в пивоварения. Люди которые ежегодно сами варят хмельной напиток в домашних условиях, стараются выращивать это растение самостоятельно. Хмель неприхотлив и отлично произрастает в умеренном климате. Для хорошего роста и плодоношения вьющемуся насаждению необходим хорошо освещаемый солнцем участок, регулярный полив и высокие опоры предназначенная для вьющихся лиан. Рачительные хозяева ежегодно делают обрезку кустов, что повышает урожайность.
Время сбора хмеля
Для пивоваров главным ингредиентом являются шишки хмеля. Время сбора — это очень важный и ответственный момент, от которого полностью зависит качество пива. Недозрелые шишки не годятся для варки пива, так как в них еще не накопилось достаточное количество лупулина и дубильных веществ. Перезрелые плоды с грязно — коричным налетом также не пригодны для пивоварения, потому что важные, очень нужные компоненты на такой стадии зрелости не сохраняются.
Правильно сориентироваться в сроках сбора можно путем наблюдения за внешним видом соплодий. Это следует делать с первых чисел августа и тогда невозможно будет упустить время сбора урожая.
Соплодия растения, собранные в начале созревания, с давних времен применяются в изготовлении пива. Имеющиеся в хмеле дубильные вещества способствуют брожению сусла и не допускают прокисания готового напитка. Ароматные смолы, эфирные масла, лупулин обеспечивают пивному напитку своеобразный, приятный горьковатый вкус.
Количество горьких веществ в шишках напрямую зависит от сорта хмеля, от климатических условий, от местности произрастания и способов возделывания культуры. Также от сроков уборки урожая. Наибольшее количество горьковатых веществ содержится в соплодиях собранных в начальной стадии побурения.
Хмель собирают с середины августа до конца лета, а иногда и в сентябре. Сухая, тонкая, упругая с ароматным запахом и наполненная желтой хмелевиной — это зрелая шишка. Срезка урожая производится только в сухую, солнечную погоду.
Признаки зрелого хмеля
Без этого душистого представителя флоры невозможно приготовить вкусный янтарный напиток. Поэтому следует опираться на многолетний опыт домашних мастеров пивоварения, которые безошибочно определяют зрелость хмеля по особым признакам:
Окрас соплодий
Наступивший момент сбора урожая подскажет окраска шишек, чешуйки которых должны иметь ярко выраженный золотисто — желтоватый оттенок. Если природное сырье приобрело жёлто-коричневатый окрас, то оно не годится для изготовления пива. Тяжелые, зеленоватые плоды также непригодны.
Состояние шишек
Созревшие, готовые к производству экземпляры должны быть покрыты плотно прилегающими к сердцевине шишки липкими чешуями. После сдавливания плод должен быстро принимать первоначальную форму.
Наличие желтоватого порошка
Опытные пивовары знают как определить зрелость хмеля и, чтоб удостовериться в полной зрелости шишки растирают ее между ладонями. После этой манипуляции на руках должно остаться порошкообразное вещество желтоватого цвета с приятным запахом — это лупулин. Такой хмель подходит для приготовления горьковатой влаги. Шишки, не выделяющие порошок для этой цели не подходят.
На правах совета
* Чтобы шишка при высыхании не распалась ее следует срывать вместе с цветоножкой.
* Ствол растения имеет мелкие колючки и собирать урожай безопаснее в перчатках.
Сорванный материал следует хорошо высушить. Для этого нужно подготовить специальные подходящие для этой важной операции условия. Отвести место в хорошо проветриваемом тенистом помещении. Разложить шишки тонким слоем на холщовую ткань или толстую бумагу и сушит в течении нескольких дней. В помещении, отведенном для сушки, не должно быть влажным или холодным.
Под прямыми лучами солнца сушить нельзя, так как большинство полезных веществ и приятный запах улетучатся.
Высушенные шишки можно хранить в тканевых мешках довольно продолжительный срок. При правильном хранении они не теряют своих полезных качеств на протяжении двух — трех лет.
Читать нас Вконтакте
Читать нас в Дзене
Читать нас в Telegram
В современном мире эстетике тела уделяется повышенное внимание. Внешность так же сильно влияет на самооценку человека и его эмоциональное состояние, как финансовое благополучие, профессиональные успехи и положение в обществе. И пока сильные мужчины заботятся о развитии мышц, многие успешные женщины стремятся улучшить форму и увеличить размер груди всеми доступными способами.
Как увеличить грудь? Всем известно, что пластическая хирургия давно разработала эффективную и безопасную методику, которая заключается в установке силиконовых имплантов, а сегодня в нашем распоряжении есть и альтернативные хирургические приемы, в частности, липофилинг. Но что делать тем, кто по каким-то личным соображениям не хочет или не может обращаться за помощью к пластическим хирургам. Стоит ли пробовать различные способы увеличения груди в домашних условиях, или не нужно тратить впустую время — самый ценный и единственный невосполнимый ресурс?
Увеличение груди без операции: от тренировок до гормонов
Если верить многочисленным публикациям в популярных изданиях, существует огромное количество способов увеличения груди в домашних условиях. Вы можете попробовать гимнастику, массаж, различные диеты и даже гормональные препараты. Можно испытать на себе и более экзотические методики, например, нанесение на кожу молочных желез йодной сетки или специальных кремов, богатых активными веществами из группы фитоэстрогенов.
Работают ли эти методы, можно ли с их помощью увеличить грудь? Некоторые способы эффективны, другие же можно смело назвать пустой тратой времени. Чтобы отделить мифы от реальности, разберем предлагаемые варианты увеличения бюста с точки зрения науки.
Гимнастики, тренировки и спорт
Заниматься спортом полезно, с этим не поспоришь. Современный человек, особенно житель мегаполиса вроде Москвы, львиную долю времени проводит в положении сидя. Мы сидим на работе, сидим дома перед компьютером или телевизором, сидим в автомобиле, медленно продвигаясь в столичных пробках. Занятия спортом в домашних условиях или в фитнес-клубе помогут устранить дисбаланс и дать телу физические нагрузки, которые способствуют сохранению молодости, здоровья и долголетия.
Вопрос в том, помогут ли тренировки увеличить размер главного символа женской привлекательности? Будем разбираться. Силовой тренинг, который в последние годы популярен не только среди мужчин, целенаправленно воздействует на пекторальные мышцы. Мышцы эти располагаются значительно глубже молочных желез, более того, они отделены от них плотным футляром из соединительной ткани (эти образования называются фасциями).
Популярные упражнения — отжимания от пола, разведение и сведение рук с гантелями или в тренажерах (если занимаетесь в спортзале), различные жимы — прорабатывают большие грудные мышцы. Накачать скелетные мышцы и визуально увеличить их размер можно, но увеличить грудь и улучшить эстетику молочных желез это не поможет. Возможно, в итоге они будут выглядеть несколько более подтянутыми и упругими, но кардинального изменения размера и формы ждать не стоит.
Диета для увеличения груди
Как увеличить объем жировой ткани, знает каждый. (Гораздо меньше людей имеют реальное представление о том, как от накопленных избытков жира избавиться.) Чтобы нарастить жир, нужно питаться калорийной пищей. Желательно, чтобы продукты были полезными, однако это не обязательно — жировые депозиты будут расти, даже если вы будете питаться только макаронами, картофелем, конфетами и булочками.
В популярных изданиях можно найти специфические диеты, которые якобы разработаны для увеличения груди. Например, авторы могут рекомендовать наполнить рацион полезными полиненасыщенными жирами (омега-3, омега-6 и другие). ПНЖК действительно нужны. Они участвуют в процессах физиологической регенерации, защищают от атеросклероза, гипертонии и других заболеваний сосудов, нормализуют обмен веществ, препятствуют развитию воспаления, улучшают подвижность в суставах. Кроме того, ПНЖК нужны для головного мозга и всей нервной системы.
Ох уж эти гормоны!
Основной катализатор роста и развития молочных желез — гормоны. Женские половые гормоны, а именно эстроген и прогестерон, оказывают на размер бюста колоссальное влияние. Влияние это заметно даже при незначительных изменениях гормонального фона, которые наблюдаются на протяжении месячного цикла. В начале цикла грудные железы, как правило, немного уменьшаются, а во второй половине цикла, напротив, увеличиваются.
Во время беременности концентрация в крови половых гормонов, в частности, прогестинов, становится очень высокой, что приводит к медленному, но верному росту груди. В итоге к концу девятого месяца бюст становится больше на 2-3 размера, и это далеко не предел! После родов женский организм начинает усиленно вырабатывать пролактин — гормон передней доли гипофиза, который обеспечивает лактационную функцию.
Но как увеличить грудь при помощи гормонов, если беременность давно позади или пока не входит в ваши планы? На помощь многим приходит заместительная гормональная терапия — прием лекарственных препаратов, содержащих синтетические аналоги прогестерона (аналоги пролактина не используются).
Важно! Принимать гормональные препараты можно только после консультации гинеколога и лабораторного анализа естественного гормонального фона в разных фазах месячного цикла. В противном случае велика вероятность нарушения выработки собственных половых гормонов, которая может привести к гинекологическим заболеваниям. Крайне желательно пройти маммографию и получить заключение маммолога-онколога об отсутствии новообразований молочных желез.
Вспомогательные методики
Как увеличить грудь, если ни один из предложенных вариантов (диета или гормоны) вам не подходит, а воспользоваться услугами пластической хирургии вы пока не решаетесь? В домашних условиях можно попробовать вспомогательные средства, от народных рецептов до методик восточной медицины. В теории они могут быть эффективными, а подтвердится ли теория практикой, каждая женщина может понять по собственному опыту.
1. Отвар шишек хмеля. Широко распространенное целебное растение — отличный источник фитоэстрогенов, гормоноподобных веществ растительного происхождения. В отличие от синтетических гормонов, фитоэстрогены не оказывают негативного влияния на гормональный фон, но действуют на органы мишени, к коим относятся грудные железы.
Отвар шишек хмеля можно без опасений использовать в домашних условиях. Кстати, фитоэстрогены хмеля содержатся в пиве, но использовать алкоголь для увеличения груди настоятельно не рекомендуется! Фитоэстрогены содержатся в еще одном лекарственном растении — душице.
2. Регулярная интимная жизнь. Регулярный секс очень важен для женского организма. Он способствует гармонизации гормонального фона и благотворно влияет на здоровье всей репродуктивной системы, не только молочных желез. Даже если этот способ увеличения груди в домашних условиях не очень эффективен, его точно стоит попробовать!
3. Кремы и лосьоны. Сегодня можно приобрести различные кремы, в состав которых входят фитоэстрогены. О благотворном влиянии фитоэстрогенов на женский организм мы уже говорили. Способ действительно может оказаться полезным, хотя к значительному увеличению размера груди втирание крема не приведет.
4. Массаж. Нормализация трофических процессов (приток крови, доставка кислорода и питательных веществ к молочным железам, удаление продуктов обмена) благотворно влияет на функцию органа и улучшает его состояние. К сожалению, от массажа бюст больше не станет. Если и будет какой-то эффект, то крайне незначительный.
Узнать больше о способах моделирования формы, размера и контуров бюста вы можете на бесплатной консультации пластического хирурга клиники эстетической медицины Soho Clinic (Москва).
Читайте также: