Исследование показало значительные различия в белковом составе пяти видов пшеницы

В крупномасштабном исследовании, проведённом Университетом Хоэнхайма в Штутгарте и Университетским медицинским центром Майнца и опубликованном в npj Science of Food, учёные идентифицировали в общей сложности 2 896 различных белков в 150 образцах муки из пяти видов пшеницы: однозернянки, полбы-двузернянки, полбы, твёрдой и мягкой пшеницы. Помимо места выращивания, ключевую роль играет конкретный сорт. Эта информация может быть использована. Белки, наличие которых зависит в первую очередь от сорта, можно влиять с помощью целенаправленной селекции. Это может привести к улучшению хлебопекарных качеств, повышению урожайности и улучшению устойчивости растений.

Веха для будущих исследований белков

Исследователи проанализировали все белки, содержащиеся в цельнозерновой муке пяти видов пшеницы. Они изучили по десять сортов каждого вида, выращенных на трёх разных локациях, чтобы учесть влияние факторов окружающей среды.

В процессе анализа около половины всех белков различались между отдельными видами. «Насколько нам известно, это одно из наиболее полных протеомных исследований злаковых на сегодняшний день. Оно задаёт веху для гораздо более целенаправленных исследований белков пшеницы в будущем», — заявил профессор д-р Фридрих Лонгин.

Состав белков зависит от локации и сорта

Значительная доля белков формируется под влиянием окружающей среды. Однако многие белки чаще встречаются в определённых сортах. Например, в однозернянке исследователи идентифицировали 2 540 белков, из которых 1 940 были обнаружены по крайней мере в одном сорте на всех трёх локациях. «Поскольку за это в первую очередь ответственны генетические факторы, у нас есть хорошая отправная точка для отбора и селекции лучших сортов пшеницы», — сказал Лонгин.

Значительно меньше аллергенных белков в однозернянке

Изучаемые виды пшеницы значительно различаются по количеству потенциально аллергенных белков. Мягкая пшеница и полба имеют примерно одинаковую общую частоту аллергенов. По сравнению с ними, у твёрдой пшеницы и двузернянки этот показатель снижен примерно в 2 раза, а у однозернянки — в 5,4 раза.

В частности, значительно различается количество ATI (ингибиторов альфа-амилазы/трипсина). «Есть подозрение, что они ответственны за воспалительные реакции, — сказал профессор д-р Штефан Тенцер. — По сравнению с другими видами пшеницы, у однозернянки значительно меньше ATI».

Клинические исследования необходимы

Исследователи подчёркивают, что аллергенный потенциал был оценен исключительно путём сверки с базами данных, содержащими возможные аллергенные белки. Целевые исследования должны показать, являются ли эти результаты клинически значимыми. «В свете наших результатов особенно интересным было бы клиническое испытание с однозернянкой в сравнении с современной пшеницей», — отметил профессор д-р д-р Детлеф Шуппан.

Перспективы: однозернянка как устойчивая культура для маргинальных земель

Помимо меньшего количества потенциальных аллергенов, однозернянка содержит больше белка и значительно более высокие количества вторичных растительных соединений, витаминов и минералов по сравнению с мягкой пшеницей.

С агрономической точки зрения однозернянка также интересна почти полной устойчивостью к грибкам и гибкостью сроков посева. Её урожайность на хороших почвах ниже, чем у мягкой пшеницы. «Однако на маргинальных землях, таких как песчаные почвы, высокогорье или там, где невозможно использование азотных удобрений, с однозернянкой получают хорошие результаты, в то время как продуктивность мягкой пшеницы снижается», — описал возможную область применения профессор Лонгин.