ПШЕНИЦЯ ПОЛБА: ПЕРЕВАГИ, НЕДОЛІКИ І ПЕРСПЕКТИВИ
Ключові слова:
полба, якість зерна, мікронутрієнти, генетичні джерела, харчова цінністьАнотація
Забезпечення здорового харчування є найважливішою причиною, що за останні десятиріччя призвела до підвищення зацікавленості малопоширеними видами пшениці. Успіхи у селекції пшениці призвели до зростання урожайності, але з погіршенням якості зерна внаслідок зниження вмісту білка, вітамінів і мінералів у зерні. Пшениця полба (Triticum dicoccum (Schrank) Schuebl. (2n = 4x = 28) є пращуром культурної пшениці і вважається потенційним джерелом генів важливих агрономічних ознак, включаючи якість зерна. Мета цього огляду полягає у висвітленні переваг пшениці полби в порівнянні з сучасними сортами м'якої та твердої пшениць. Детально розглянуто основні показники якості зерна пшениці полби (вміст білка, каротиноїдних пігментів, дієтичних волокон, мікроелементів, деяких антиоксидантних сполук) та показано її переваги для здорового харчування. Особливої уваги приділено розгляду антигіперглікемічних властивостей пшениці полби. Ризики генетичної ерозії культурних рослин та пов'язані з ними ймовірні наслідки для сільського господарства зараз вимагають використання нереалізованого потенціалу пшениці полби. Цей огляд надає детальну інформацію про пшеницю полбу для полегшення використання її потенціалу в селекції.
Посилання
Mattei J, Malik V, Wedick NM, Hu FB, Spiegelman D, Willett WC, Campos H. Global Nutrition Epidemiologic Transition Initiative Reducing the global burden of type 2 diabetes by improving the quality of staple foods: the Global Nutrition and Epidemiologic Transition Initiative Glob. Health, 2015: 23.
FAO. Food Outlook. No. 4. FAO Global Information and Early Warning System on Food and Agriculture. FAO, Rome, Italy, 2003; URL: http://www.fao.org/docrep/005/J0381e/j0381e00.htm.
FAOSTAT [Internet]. [cited 2018 Aug 18]. URL: www.fao.org/faostat/ en/#data www.fao.org/faostat/en/#home.
NDND 2014. National Diet and Nutrition Survey Results from Years 1, 2, 3 and 4 (combined) of the Rolling Programme (2008/2009 - 2011/2012) Public Health England. 160pp.
NDNS results from years 1 to 4 combined of the rolling programme for 2008 and 2009 to 2011 and 2012: executive summary. URL: www.gov.uk/government/statistics/national-diet-and-nutrition-survey-results-from-years-1-to-4-combined-of-the-rolling-programme-for-2008-and-2009-to-2011- and-2012.
Peter R, Shewry and Sandra J. Hey. The contribution of wheat to human diet and health Food Energy Secur. 2015; 4(3): 178-202.
Heimler D, Vignolini P, Isolani L, Arfaioli P, Ghiselli L, Romani A. Polyphenol content of modern and old varieties of Triticum aestivum L. and T. durum Desf. grains in two years of production. J Agric Food Chem. 2010; 58(12): 7329-34.
Cakmak I, Ozkan H, Braun HJ, Welch RM, Romheld V. Zinc and iron concentrations in seeds of wild, primitive and modern wheats. Food Nutr. Bull. 2000; 21: 401-403.
Dotlacil L, Hermuth J, Stehno Z, Dvoracek V, Bradova J, Leisova L. How can wheat landraces contribute to present breeding? Czech J. Genet. Plant Breed. 2010; 46: 70-74.
Vincentini O, Borrelli O, Silano M, Gazza L, Pogna N, Luchetti R, De Vincenzi M. T-cell response to different cultivars of farro wheat, Triticum turgidum ssp. dicoccum, in celiac disease patients. Clin Nutr. 2009; 28(3): 272 - 7.
Gorelick J, Yarmolinsky L, Budovsky A, Khalfin B, Klein JD, Pinchasov Y, Bushuev MA, Rudchenko T, Shimon Ben-Shabat. The Impact of Diet Wheat Source on the Onset of Type 1 Diabetes Mellitus—Lessons Learned from the Non-Obese Diabetic (NOD) Mouse Model. Nutrients. 2017; 9(5): 482.
Thorup AC, Gregersen S, Jeppesen PB. Ancient Wheat Diet Delays Diabetes Development in a Type 2 Diabetes Animal Model. Rev Diabet Stud. 2014 Fall-Winter; 11(3-4): 245-57.
Zohary D. & Hopf M. Domestication of Plants in the Old World, 3rd edn. Oxford University Press, New York, USA. 2000: 19-58.
Каталог мировой коллекции ВИР. Вып.182. Пшеницы с высоким и повышенным содержанием белка в зерне. - Л., 1976: 26.
Митрофанова ОП, Хакимова АГ. Новые генетические ресурсы в селекции пшеницы на увеличение содержания белка в зерне. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016; 20(4): 545-554.
Боровик АН. Селекция и возвращение в культуру исчезающих и редких видов пшеницы: шарозёрной (Triticum sphaerococcum Perc.), полбы (Triticum dicoccum (Schrank.) Schuebl.), твёрдой (Triticum durum Desf.) и создание тритикале шарозёрной (Triticale sphaerococcum) для диверсификации производства высококачественного зерна: дис. ... доктора сельскохоз. наук : 06.01.05 [Електронний ресурс] / Александр Николаевич Боровик. - Краснодар, 2016: 516. URL: vniirice.ru/dis/borovikov_dis.pdf.
Vita P, Riefolo C, Codianni P, Cattivelli L, Fares C. Agronomic and qualitative traits of T. turgidum ssp. dicoccum genotypes cultivated in Italy. Euphytica. 2006; 150: 195-205.
Galterio G, Codianni P, Giusti AM, Pezzarossa B & Cannella C. Assessment of the agronomical and technological characteristics of Triticum turgidum ssp. dicoccum Schrank and T. spelta L. Nahrung Food. 2003; 47: 54-59.
Suchowilska E, Wiwart M, Kandler W, Krska R. A comparison of macro- and microelement concentrations in the whole grain of four Triticum species. PLANT SOIL ENVIRON. 2012; 58 (3): 141-147.
Strehlow W, Hertzka G, Weuffen W. Aspetti nutrizionali. Le caratteristiche dietetiche del farro nel trattamento di malattie croniche. In: Perrino P., Semeraro D., Laghetti G. (eds): Il farro, un cereale della salute. CNR Istituto del Germoplasma, Bari. 1994; 52-66.
Galterio G, Cardarilli D, Codianni P, Acquistucci R. Evaluation of chemical and technological characteristics of new lines of Triticum turgidum ssp.dicoccum. Nahrung/Food. 2001; 45 (4): 263-266.
Perino LJ, Sutherland RL, Woollen NE. Serum gamma-glutamyltransferase activity and protein concentration at birth and after suckling in calves with adequate and inadequate passive transfer of immunoglobulin G. Am J Vet Res. 1993; 54(1): 56-9.
Galterio G, Cappelloni M, Desiderio E, Pogna NE. Genetic, technological and nutritional characteristics of three Italian populations of "farrum" (Triticum turgidum subsp. dicoccum). Journal of Genetics and Breeding, 1994; 48: 391-398.
Blanco A, Giorgi B, Perrino P, Simeone R. Genetic resources and breeding for improved quality in durum wheat. Agricoltura Ricerca, 1990; 12: 41 - 58.
Cubadda R, Marconi E. Technological and nutritional aspects in emmer and spelt. Hulled Wheats (Proceeding of the First International Workshop on Hulled Wheats) Rome: International Plant Genetic Resources Institute, 1995; 203 - 211. ISBN 92 - 9043 - 288 - 8.
Giacintucci V, Guardeno L, Puig A, Hernando I, Sacchetti G, Pittia P. Composition, Protein Contents, and Microstructural Characterisation of Grains and Flours of Emmer Wheats (Triticum turgidum ssp. dicoccum) of the Central Italy Type. Czech Journal of Food Sciences, 2014; 32(2): 115-121.
Konvalina P, Capouchova I, Stehno Z, Moudry J. jr. Genetic Resoources of Emmer Wheat and their Prospective use In Organic Farming. Agronomy Series of Scientific Research / Lucrari Stiintifice Seria Agronomie. 2012; 55 (2): 13-18.
Supekar DT, Patil SR, Munjal S. V. Comparative study of some important aestivum, durum and dicoccum wheat cultivars for grain, flour quality and suitability for chapatti making characteristics. J Food Sci Technol, 2005; 42: 48892.
Bhuvaneshwari G, Yenagi NB, Hanchinal RR, Katarki PA. Physico - chemical characteristics and milling quality of dicoccum wheat varieties. Karnataka J Agric Sci, 2001; 14: 736-42.
Lacko - Bartosova M, Curna V. Nutritional Characteristics of Emmer Wheat Varieties. Journal of microbiology, biotechnology and food sciences, 2015, 4 (Special issue 3): 95-98.
Patil RB, Yenagi NB. Nutrient composition of semolina of different grades of dicoccum wheat varieties in comparison with durum and bread wheat. Karnataka J Agric Sci, 2002; 15: 753-5.
Shewry PR, Hey S. Do "ancient" wheat species differ from modern bread wheat in their contents of bioactive components? J. Cereal. Sci., 2015; 65: 236-243.
Bhuvaneshwari G, Yenagi NB, Hanchinal RR. Carbohydrate profile of dicoccum wheat varieties. Karnataka J Agric Sci, 2004; 17: 781-6.
Giambanelli E, Ferioli F, Kocaoglu B, Jorjadze M, Alexieva I, Darbinyan N, D'Antuono LF. A comparative study of bioactive compounds in primitive wheat populations from Italy, Turkey, Georgia, Bulgaria and Armenia. J Sci Food Agric, 2013; 93:3490-501.
Lachman J, Hejtmankova K, Kotikova Z. Tocols and carotenoids of eincorn, emmer and spring wheat varieties: selection for breeding and production.Cereal Sci, 2013; 57: 207-14.
Carpentier S, Knausab M, Suha M. Associations between lutein, zeaxanthin, and age-related macular degeneration: an overview. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2009; 49 (4): 313-326.
Stringham JM, Bovier ER, Wong JC, Hammond Jr. BR. The influence of dietary lutein and zeaxanthin on visual performance. Journal of Food Science, 2010; 75 (1): 24-29.
Marconi E, Cubadda R. Emmer Wheat. In: Abdel-Aal E.S.M., Wood P.J., Specialty Grains for Food and Feed, St. Paul, Minnesota: American Association of Cereal Chemistry, Inc., 2005; 63-108.
Голік ОВ, Діденко СЮ, Реліна ЛІ, Вечерська ЛА. Селекція пшениці полби звичайної ярої (Triticum dicoccum Shrank.) макаронного напряму використання в Інституті рослинництва імені В. Я. Юр'єва НААН. Вісник Центру наукового забезпечення АПВ Харківської області. 2017; 23: 90-99.
Somma S, Cenci A, Simeone R, Blanco A. I carotenoidi in una collezione di frumenti coltivati e selvatici. In: Cubadda R, Marconi E. Atti del 5° Convegno AISTEC Cereali, Campobasso, Italy: University of Molise, 2004; 95- 104.
Hidalgo A, Brandolini A. Nutritional properties of einkorn wheat (Triticum monococcum L.). J Sci Food Agric. 2014; 94(4): 601-12.
Fares C, Codianni P, Nigro F, Platani C, Scazzina F, Pellegrini N. Processing and cooking effects on chemical, nutritional and functional properties of pasta obtained from selected emmer genotypes. J. Sci. Food Agric., 2008; 38: 2435-2444.
Lachman J, Orsak M, Pivec V, Jiru K. Antioxidant activity of grain of einkorn (Triticum monococcum L.), emmer (Triticum dicoccum Schuebl [Schrank]) and spring wheat (Triticum aestivum L.) varieties. Plant Soil Environ. 2012; 58: 15-21.
Вечерська ЛА, Реліна ЛІ, Голік ОВ, Діденко СЮ, Анциферова ОВ. Загальна антиоксидантна активність в зерні сортів і ліній пшениці полби звичайної, створених в інституті рослинництва ім. В. Я. Юр'єва. Матеріали VI Міжнародної науково-практичної конференції «Актуальні питання аграрної науки», присвяченої 150-річчю заснування факультету агрономії Уманського НУС, 15 листопада 2018 р. 2018: 51-53.
Piergiovanni AR, Rizzi R, Pannaciulli E, Della Gatta C. Mineral composition in hulled wheat grains: A comparison between emmer (Triticum dicoccon Schrank) and spelt (T. spelta L.) accessions. Int. J. Food Sci. Nutr. 1997; 48: 381-386.
Zhao FJ, Su YH, Dunham SJ, Rakszegi M, Bedo Z, McGrath SP, Shewry PR. Variation in mineral micronutrient concentrations in grain of wheat lines of diverse origin. Journal of Cereal Science, 2009; 49 (2): 290-295.
Distelfeld A, Cakmak I, Peleg Z, Ozturk L, Yazici AM, Budak H, Saranga Y, Fahima T. Multiple QTL-effects of wheat Gpc-B1 locus on grain protein and micronutrient concentrations. Physiol. Plantarum. 2006; 129: 635-643.
Haraszi R, Sissons M, Juhasz A, Kadkol G, Tamas L, Anderssen RS. Using Rheological Phenotype Phases to Predict Rheological Features of Wheat Hardness and Milling Potential of Durum Wheat. Cereal Chemistry. 2016;. 93(4): 369-376.
Uauy C, Distelfeld A, Fahima T, Blechl A, Dubcovsky J. A NAC Gene regulating senescence improves grain protein, zinc, and iron content in wheat. Science. 2006 Nov 24; 314(5803): 1298-301.
Buvaneshwari G, Yenagi NB, Hanchinal RR, Naik RK. Glycaemic responses to dicoccum products in the dietary management of diabetes. Ind. J. Nutr. Diet. 2003; 40: 363-368.
Mohan BH, Malleshi NG. Characteristics of native and enzymatically hydrolyzed common wheat (Triticum aestivum) and dicoccum wheat (Triticum dicoccum) starches. Eur Food Res Technol. 2006; 223: 355-61.
Brandolini A, Hidalgo A, Moscaritolo S. Chemical composition and pasting properties of einkorn (Triticum monococcum) whole meal flour. J Cereal Sci. 2008; 47: 599-609.
Gebruers K, Dornez E, Boros D, Dynkowska W, Bedo Z, Rakszegi M, Courtin CM. Variation in the content of dietary fiber and components thereof in wheats in the health grain diversity screen. J Agric Food Chem. 2008; 56: 9740-9.
Ward JL, Poutanen K, Gebruers K, Piironen V, Lampi AM, Nystrom L, Andersson AA, Aman P, Boros D, Rakszegi M, Bedo Z, Shewry PR. The HEALTHGRAIN cereal diversity screen: concept, results and prospects. J Agric Food Chem. 2008; 56: 9699-709.
Lu ZX, Walker KZ, Muir JG, O'Dea K. Arabinoxylan fiber improves metabolic control in people with Type-II diabetes. Eur J Clin Nutr. 2004; 58: 621-8.
Arzani A. Emmer (Triticum turgidum ssp. dicoccum) flour and bread. In Preedy VR, Watson RR, Patel VB, editors. Flour and fortification in health and disease prevention. London: Academic Press, Elsevier. 2011: 67-78.
Christopher A, Sarkar D, Zwinger S, Shetty K. Ethnic food perspective of North Dakota Common Emmer Wheat and relevance for health benefits targeting type 2 diabetes. Journal of Ethnic Foods; January 2018. URL: doi. org/10.1016/j.jef.2018.01.002.
Соколова ЛК. Ингибиторы альфа-глюкозидазы в клинической практике. Вопросы и ответы. International journal of endocrinology.2018; 14(1): 71-75.
Mundra A, Nirmala B, Yenagi K, Kasturiba B. Designing of low glycaemic chapati of dicoccum wheat for the effective management of diabetes. J. Agric. Sci., 2010; 23 (3): 476-479.
Marti T, Molberg O, Li Q, Gray GM, Khosla C, Sollid LM. Prolyl endopeptidase mediated destruction of t cell epitopes in whole gluten—chemical and immunological characterization. J Pharmacol Exp Ther. 2005; 312: 19-26.
Vader LW, De Ru A, van der WY, Kooy YM, Benckhuijsen W, Mearin ML, Drijfhout JW, van Veelen P, and Koning F. Specificity of tissue transglutaminase explains cereal toxicity in celiac disease. J Exp Med. 2002; 195: 643-649.
Shewry PR. and Halford NG. Cereal seed storage proteins (structures, properties and role in grain utilization). J Exp Botany. 2002; 53: 947-958.
Molberg O, Solheim FN, Jensen T, Lundin KE, Arentz-Hansen H, Anderson OD, Kjersti UA, and Sollid LM. Intestinal T-cell responses to high-molecular- weight glutenins in celiac disease. Gastroenterology. 2003; 125:337-344.
Spaenij-Dekking L, Kooy-Winkelaar Y, van Veelen P, Drijfhout JW, Jonker H, van Soest L, Smulders MJ, Bosch D, Gilissen LJ, Koning F. Natural variation in toxicity of wheat: potential for selection of nontoxic varieties for celiac disease patients. Gastroenterology. 2005; 129(3): 797-806.
Vader LW, Stepniak DT, Bunnik EM, Kooy YMC, De Haan W, et al. Characterization of cereal toxicity for celiac disease patients based on protein homology in grains. Gastroenterology, 2003; 125: 1105-1113.
Mitea C, Salentijn EM, van Veelen P, Goryunova SV, van der Meer IM, van den Broeck HC, Mujico JR, Montserrat V, Gilissen LJ, Drijfhout JW, Dekking L, Koning F, Smulders MJ. A universal approach to eliminate antigenic properties of alpha-gliadin peptides in celiac disease. PLoS One. 2010; 14(12):e15637.
van den Broeck HC, de Jong HC, Salentijn EMJ, Dekking L, Bosch D, Hamer RJ, et al. Presence of celiac disease epitopes in modern and old hexaploid wheat varieties: wheat breeding may have contributed to increased prevalence of celiac disease. Theor Appl Genet 2010; 121: 1527-39.
