小麦蛋白质组成物种之间存在较大的差异

五种小麦——单粒小麦、二粒小麦,拼写,硬质和普通小麦-和他们的品种在蛋白质的组成方面有显著的差异。这是一场大规模的结果在斯图加特豪恩海姆大学的研究,美因茨大学医学中心。研究人员发现在150年共有2896种不同的蛋白质面粉样品。除了种植的地方,各自的变化中起着重要作用。这些信息可以好好利用:蛋白质,其发生主要取决于品种,可能是受到育种目标。这可能导致更好的烘烤质量,更高的收益率,也改善了宽容。

小麦是一个重要的和通常对人类和动物健康的主食营养。与膳食纤维、矿物质和维生素,它提供了约20%的每日所需的蛋白质消耗时100 - 150克面粉。同时,小麦面粉的蛋白质是重要的烘烤质量。这就是为什么所有蛋白质的整体知识形成的谷物,称为蛋白质组,是非常重要的——选择正确的种类和进一步有针对性的育种研究。

然而,并非所有的小麦是相同的。即使他们是密切相关的生态,面包的原料或普通小麦(小麦ssp。aestivum)和硬质小麦(小麦属植物turgidum ssp。硬质)不同,一样的拼写(小麦属植物给ivum ssp。spelta)、二粒小麦(小麦属植物turgidum ssp。,碎粒烹饪和单粒小麦(小麦属植物monococcum ssp。monococcum)。然而,到目前为止,几乎没有有意义的数据,允许直接比较。

为未来的蛋白质研究的里程碑

在此背景下,与美因茨豪恩海姆大学的研究人员分析中包含的所有蛋白质全麦面粉从这五个不同类型的小麦。他们检查每个物种的十个品种。也为了捕捉环境因素的影响,这些都在三个不同的位置。

总体而言,研究人员能够识别2896种不同的蛋白质在150面粉样本在每个物种——超过2500。在这个过程中,大约一半的蛋白质个别物种之间的不同。“据我们所知,这是迄今为止最全面的蛋白质组学研究谷物。它设定了一个里程碑更多有针对性的蛋白质研究小麦在未来,”弗里德里希·Longin博士教授说的植物育种研究所豪恩海姆大学召开的。

蛋白质成分取决于位置和种类

的分析,研究人员与蛋白质或其中的部分尽可能的发现与不同的数据库。然而,其中很大一部分还没有详细研究。“许多已知的蛋白质在产品质量方面发挥作用,如谷物淀粉的形成或压力调节植物,而且在人类的过敏反应,“教授Longin博士说。

的确,蛋白质的一个可观的比例是由于环境影响形成的。但许多蛋白质发生在特定的品种。在单粒小麦,例如,研究人员发现共有2540个蛋白质,其中1940形成在至少一个品种在所有三个位置。“因为遗传因素是主要负责这个,我们有一个很好的起始点选择和培育更好的小麦品种,”Longin说。为此,研究者编制的这些蛋白质列表可能受到各种选择。

在单粒小麦过敏蛋白明显减少

“百分之十的人吃产品由小麦粉抱怨之后的不适。小麦中的蛋白质使他们开发被称为non-celiac小麦敏感性(ncw),尚未明确。另一个结果是腹腔疾病,炎症性疾病引起的小肠通过在小麦面筋蛋白,而有些人开发一个经典(直接类型)小麦过敏。此外,还有一个更频繁的延迟类型的小麦过敏,尤其是在病人诊断为肠易激综合症,”博士博士教授表示Detlef Schuppan大学医学中心的约翰内斯古腾堡大学美因茨。

小麦品种研究显著差异的数量可能会引起过敏的蛋白质。普通小麦和拼写相同的总频率过敏原。相比之下,这些都是减少两倍在硬质小麦和二粒小麦和单粒小麦的5.4倍。研究人员还没有解释这一现象。

特别是,ATIs航站的数量(α淀粉酶、胰蛋白酶抑制剂)显著不同。“他们被怀疑负责炎性反应,”教授斯蒂芬博士说Tenzer从美因茨大学免疫学研究所的医学中心。“与其他小麦品种相比,单粒小麦数量显著降低的ATIs航站。”

临床研究迫切需要

然而,研究人员指出,他们估计过敏可能仅仅通过交叉引用的数据库列表可能过敏的蛋白质。有针对性的研究将会显示这些结果是否也临床相关。“根据我们的研究结果,临床试验与单粒小麦相比,现代的小麦会特别有趣,”博士教授Schuppan博士说。这些蛋白质的综合映射可以帮助设计代表测试的饮食,例如。

“找到产品具有更好的耐受性,尤其是wheat-related疾病患者,我们还需要调查影响面粉和面包生产中不同的过程,如酵母发酵,对过敏原,“Longin博士教授说。

前景:单粒小麦作为边际土地可持续作物

除了低数量的潜在的过敏原,明显高于单粒小麦含有更多的蛋白质和大量的次生植物化合物,维生素和矿物质相比普通小麦。单粒小麦也是有趣的从农业的观点:“它几乎完全抵抗真菌。此外,它可以播种之前或之后冬天,这与其他谷物,情况就不一样了,”教授Longin博士说。

然而,单粒小麦产量远低于普通小麦在良好的土壤条件。“然而,在边际土地,如沙土,高海拔山区,或氮肥的使用是不可能的,与单粒小麦获得好的结果,而普通小麦的生产力降低,“Longin博士教授提到的,描述一个可能的应用领域。

参考:阿夫扎尔M, Sielaff M Distler U, Schuppan D, Tenzer年代,Longin CFH。参考蛋白质组的五个起点为未来设计品种的小麦品种较低过敏性的潜力。npj Sci食物。2023;7 (1):9。doi:10.1038 / s41538 - 023 - 00188 - 0

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