研究表明五种小麦的蛋白质成分差异很大
在一项由斯图加特霍恩海姆大学和美因茨大学医学中心进行的大规模研究中，研究人员现在在npjScienceofFood上发表了一项大规模研究，研究人员在来自五种小麦的150份面粉样品中鉴定了总共2,896种不同的蛋白质——单粒小麦、二粒小麦、斯佩耳特小麦、硬粒小麦和普通小麦。除了种植地点外，各自的品种也起着重要作用。这些信息可以得到很好的利用。蛋白质的出现主要取决于品种，可能会受到定向育种的影响。这可能会带来更好的烘焙质量、更高的产量以及更高的耐受性。
小麦是人类和动物营养的重要且通常健康的主食。与膳食纤维、矿物质和维生素一起，与100至150克小麦粉一起食用时，它可提供每日所需蛋白质量的20%左右。同时，小麦粉中的蛋白质对烘焙质量很重要。这就是为什么了解谷物中形成的所有蛋白质(称为蛋白质组)的全部知识对于选择正确的品种和进一步有针对性的育种研究都非常重要。
然而，并不是所有的小麦都是一样的。尽管它们在植物学上密切相关，但面包或普通小麦(Triticumaestivumssp.aestivum)和硬粒小麦(Triticumturgidumssp.durum)的成分不同，斯佩耳特小麦(Triticumaestivumssp.spelta)、二粒小麦(Triticumaestivumssp.spelta)的成分也不同。Triticumturgidumssp.dicoccum)和单粒小麦(Triticummonococcumssp.monococcum)。然而，到目前为止，几乎没有有意义的数据可以进行直接比较。
未来蛋白质研究的里程碑
在此背景下，霍恩海姆大学和美因茨大学的研究人员分析了来自这五种不同类型小麦的全麦面粉中所含的所有蛋白质。他们检查了每个物种的十个变种。为了同时捕捉环境因素的影响，这些植物分别在三个不同的地点种植。
总的来说，研究人员能够在150个面粉样本中识别出2,896种不同的蛋白质——每个物种超过2,500种。在此过程中，大约一半的蛋白质在各个物种之间存在差异。“据我们所知，这是迄今为止最全面的谷物蛋白质组学研究之一。它为未来更有针对性的小麦蛋白质研究树立了里程碑，”国家植物育种研究所的FriedrichLongin教授说。霍恩海姆大学。
蛋白质组成取决于位置和种类
对于他们的分析，研究人员尽可能将发现的蛋白质或它们的子部分与不同的数据库进行匹配。然而，其中很大一部分尚未被详细研究。“许多已知的蛋白质在产品质量中发挥作用，例如在谷物淀粉的形成或植物的压力调节中，而且在人类的过敏反应中，”Longin教授说。
的确，相当一部分蛋白质是由于环境影响而形成的。但是许多蛋白质在某些品种中出现得更多。例如，在单粒小麦中，研究人员总共鉴定出2,540种蛋白质，其中1,940种蛋白质是在所有三个地点的至少一个品种中形成的。“由于遗传因素是造成这种情况的主要原因，我们有一个很好的起点来选择和培育更好的小麦品种，”Longin说。为此，研究人员编制了可能受品种选择影响的蛋白质清单。
单粒小麦中的致敏蛋白明显减少
“多达10%的人在食用小麦粉制成的产品后会抱怨不适。小麦中发现的蛋白质会导致他们产生所谓的非乳糜泻小麦敏感性(NCWS)，这种敏感性尚未得到明确定义。另一个结果是乳糜泻——一种由小麦中的麸质蛋白引起的小肠炎症性疾病，有些人会出现典型的(即刻型)小麦过敏。此外，还有一种更常见的延迟型小麦过敏，特别是在被诊断患有肠易激综合症的患者中，”美因茨约翰内斯古腾堡大学医学中心的DetlefSchuppan博士教授说。
所研究的小麦品种在其潜在过敏性蛋白质的数量上存在显着差异。普通小麦和斯佩耳特小麦的总过敏原频率大致相同。相比之下，硬粒小麦和二粒小麦减少了大约两倍，单粒小麦减少了5.4倍。研究人员还没有对这种现象做出解释。
特别是，ATI(α-淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂)的量存在显着差异。“他们被怀疑与炎症反应有关，”美因茨大学医学中心免疫学研究所的StefanTenzer教授说。“与其他小麦品种相比，单粒小麦的ATI含量要低得多。”
急需临床研究
然而，研究人员指出，他们仅通过与列出可能的过敏原蛋白的数据库进行交叉引用来估计过敏可能性。有针对性的研究必须表明这些结果是否也具有临床相关性。“根据我们的结果，将单粒小麦与现代小麦进行比较的临床试验将特别有趣，”Schuppan博士教授说。例如，这些蛋白质的综合映射可以帮助设计具有代表性的测试饮食。
“为了找到耐受性更好的产品，特别是对于患有小麦相关疾病的人来说，我们还需要研究面粉和面包生产中的不同过程(例如长时间的酵母发酵)对过敏原的影响，”博士教授说。浪琴。
展望：单粒小麦作为边际土地的可持续作物
除了较少量的潜在过敏原外，与普通小麦相比，单粒小麦还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。从农业的角度来看，单粒小麦也很有趣。“它对真菌几乎具有完全的抗性。而且，它可以在冬季之前或之后播种，这是其他谷物无法做到的，”Longin教授说。
然而，在良好的土壤条件下，单粒小麦的产量远低于普通小麦。“然而，在沙质土壤、山区海拔较高或无法使用氮肥的边缘土地上，使用单粒小麦可以获得良好的效果，而普通小麦的生产力会降低，”教授博士说。Longin，描述了一个可能的应用领域。