Пшеница изменит состав из-за климата
Ученые выяснили, что рост концентрации углекислого газа в атмосфере меняет белковый состав пшеницы. Это влияет не только на качество выпечки, но и на то, как человек переносит продукты из пшеницы. Выводы сделали авторы нового исследования из Института биологии пищевых систем имени Лейбница при Мюнхенском техническом университете в Германии. Работа опубликована в журнале Food Chemistry. Исследователи считают, что при адаптации сельскохозяйственных культур к изменению климата нужно думать не только о высоких урожаях, но и о качестве зерна.
Как меняется концентрация углекислого газа
С 1980 года глобальная концентрация CO2 в атмосфере выросла примерно с 340 частей на миллион до 425 частей на миллион в 2024 году. В зависимости от дальнейшего развития событий к 2050 году этот показатель может достичь примерно 600 частей на миллион.
Пшеница остается одним из важнейших продуктов питания в мире, и в будущем она будет расти при заметно более высоких концентрациях CO2. До сих пор лишь несколько испытаний изучали, как повышенный CO2 влияет на белковый состав пшеницы.
Что показал эксперимент
Чтобы закрыть этот пробел, междисциплинарная группа исследователей вырастила 10 сортов озимой пшеницы в условиях, максимально близких к реальным. Часть растений росла при повышенной концентрации CO2. Остальные растения росли при текущей концентрации. После сбора урожая ученые проанализировали состав белков в образцах зерна с помощью собственного метода масс-спектрометрии высокого разрешения.
В целом при повышенном содержании CO2 количество ингибиторов амилазы и трипсина росло. Напротив, снижалась концентрация пуроиндолинов, белков глютена и некоторых пептидов, вызывающих целиакию (аутоимунное заболевание, из-за которого иммунная система человека атакует слизистую оболочку тонкого кишечника).
«Однако степень этих изменений во многом зависела от конкретного сорта пшеницы, — отмечает Сабрина Гайслиц, главный исследователь и научный сотрудник исследовательской группы Катарины Шерф в Институте имени Лейбница. — Наши результаты также показали, что снижение концентрации белков глютена связано с ухудшением качества выпечки».
Катарина Шерф, руководящая исследовательской группой по химии пищевых биополимеров в Институте Лейбница, считает, что изменения в ингибиторах амилазы и трипсина и в некоторых пептидах, вызывающих целиакию, могут иметь долгосрочные последствия для болезней, связанных с употреблением пшеницы. Но чтобы понять, что эти различия значат для организма и иммунитета, нужны новые исследования.
Авторы работы советуют при адаптации сельскохозяйственных культур к новому климату думать не только об урожае. Важны и другие качества, например белковый состав. Ученым нужно находить и выводить сорта пшеницы, которые даже при высоком уровне CO2 сохранят хорошие хлебопекарные свойства. В таких сортах должно быть как можно меньше потенциально непереносимых белков.
