Kvalitet hos kultursorter av spannmål

En presentation över ämnet: "Kvalitet hos kultursorter av spannmål"— Presentationens avskrift:

1 Kvalitet hos kultursorter av spannmål
Hans Larsson SLU Alnarp Agrosystem

2

3 Stråförkortningsmedel i spannmål
Stråförkortningsmedel förbjudet i all spannmål utan råg sedan 1987 Kemikalieinspektionen avslog ansökan om att stråförkorta i all spannmål 2005 Företagen överklagade till regeringen som avslog 2008 Företagen överklagade till regeringsrätten som gav företagen rätt 2010 ”Vad gäller miljöeffekterna går Kemikalieinspektionens och regeringens resonemang om indirekta risker ut på att det är bra att svenska lantbrukares säd förstörs, för då behöver de inte använda gödnings- och bekämpningsmedel. Besluten har inte fattats på grundval av tillgänglig vetenskaplig och teknisk kunskap utan bygger på spekulationer beträffande indirekta effekter. ” Studie 2011 i Lund. Av 100 individer utan anknytning till jordbruk hade samtliga rester av Cycocel i urinen.

4

5

6

7 Wheat proteins

8 Proteinanalys Extraktion av protein
Separering av olika proteiner (chromatografi HPLC) Total extraktion TOTE korrelerat med proteinhalt % unextractable polymera proteiner (%UPP) korrelerat med glutenstyrka

9 SE-HPLC chromatogram of wheat flour
Polymeric monomeric SE-HPLC chromatogram of organically produced wheat sample, SDS-extractable proteins( ) SDS-unextractable prot ( ). TOTE %Large UPP %UPP

10 Amount of different protein fractions (TOTE, %UPP and %LargeUPP) in different genotype groups

11 Amount of different protein fractions (TOTE, %UPP and %LargeUPP) in spring and winter wheat

12 Top twenty genotypes with highest amount of TOTE in grain samples.
Prov number Genotype name Group Location Type TOTE (108) 423 Öland urval 10 lång borst spelt Spelt Gotland Spring 2.25 107 Brun spelt Alnarp 1027 Alnarp Winter 2.11 813 Fram Old cultivar Uppsala 2.09 606 Ölands 17 borst spelt 2.05 115 Enkorn Metala Primitive 2.04 801 Atle 2 2.00 709 T. boeoticum 796 Fylgia 93 1.99 514 Enkorn 1.97 692 Ölands urval 10 borst spelt 426 Lantvete Gotland 9 432 Lantvete Gotland borst 2 1.96 819 Lv. Dalarna 15 vit borst Landrace 1.95 807 Atson 99 1.94 803 Lv. Halland Ekhaga 1.92 7 Hjelmqvist 6356 1.91 715 Fylgia I 1.89 92 Ax 4:1spelt Selection 1.88 114 Enkorn svart 686 Kenya

13 Top twenty genotypes with highest %UPP in grain samples.
Prov number Genotype name Group Location Type %UPP 501 Kulturemmer Primitive Gotland Winter 65.9 682 Reno Cultivar Alnarp Spring 59.7 651 Rollo 59.3 546 Olympia Landrace 59.0 346 Svart emmer 58.8 646 Runar 58.6 368 Pondus Old cultivar 58.1 600 Röd Emmer 58.0 677 T. dicoccum kort 57.8 686 Kenya 57.7 681 Lv. Dalarna vit borst 57.2 636 Walter brun 56.5 122 Extrem 56.0 808 Progress 2 Uppsala 55.9 805 55.8 529 Peter Jacoby 54.9 766 Stava Bohus Lant 54.8 441 Progress 1 54.4 440 Atle 54.1 761 Aros 53.9

14

15 Genotypes with high %UPP in the flour and their respective %UPP in the dough at optimum mixing

16 Proteiner och glutenstyrka
Kultursorter har höga proteinhalter och höga glutenhalter Glutenet är oftast svagt men motsatsen förekommer Förädlingen har minskat proteinhalt och glutenhalt men ökat glutenstyrkan Mixing, degblandningen avgörande för brödet. Många gamla sorter klarar inte brödfabriker

17 Långliggande fältförsök Rothamstead
Försök sedan 1840 Olika gödsling, NPK och stallgödsel Sorterna har varit de bästa för sin tid Prover har sparats för senare analys

18

19 Table 4. Comparison between the mean mineral concentrations of wheat grain of the ten long-straw cultivars (1845–1967) and the five short-straw cultivars (1968–2005), and between the long-straw cultivar Squarehead's Master and the short-straw cultivar Brimstone, which were grown side-by-side during 1988–1990a Cultivar Zn (mg/kg) Fe (mg/kg) Cu (mg/kg) Mg (mg/kg) Long-straw (1845–1967) 33.2 38.2 5.4 1138 Short-straw (1968–2005) 24.3 29.7 3.9 924 Significance (P value) <0.001 Squarehead's Master 27.3 41.3 4.5 1099 Brimstone 19.5 32.6 3.4 831

20 Konklusioner från Rothamstead
Införandet av kortstråiga högavkastande vetesorter ca 1970 medförde en drastisk nedgång i mineralhalter Minskningen beror delvis på utspädning med den högre skörden men beror också på att man förändrat morfologin på växten, ett annat förhållande mellan halm och kärna

21 Mineralanalyser gamla sorter
Analyser från Alnarp, Gotland, Uppsala och Bohuslän Materialet indelat i grupper: speltvete, primitiva (enkorn,emmer), lantsorter, gamla sorter( ), nyare sorter efter 1970, selektioner Totalt 630 analyser

22 Cu Se Fe Mg Zn Selektioner 5.27 0,18 35,8 1330 41,6 Gamla sorter 5.1 0,1 39,4 1223 38,1 primitiva 5.75 0,11 32,2 1300 45,7 Spelt 5.5 38 1277 39,2 Lantsorter 5.33 0,09 38,5 1286 Sorterefter1970 4.49 33,4 1245 36,3

23 Antal analyser Zn Se Mg Cu Cd Fe Speltvete 25 40 0,09 1279 5,6 0,04 38 Sorter efter 1970 16 36 0,11 1221 4,1 0,05 31 Svenno 11 35 1211 5,1 0,06 41 Emmer 10 0,07 1356 0,03 32 Lantvete Öland 27 42 1323 5,4 47 Lantvete Gotland 20 0,1 1280 6,2 Lantvete Dalarna 48 0,14 1415 6,3 0,08 52 Lantvete Jacoby 1284 4,8 34 Borstvete Gotland 17 1307 Enkorn 7 46 0,13 1250 6,5 0,01 30 Fylgia 9 0,12 1248 5,8 Hansa 1189 4,7

24 Analyser konventionell höstvete
Analyser av fyra sorter från 6 platser Fransåker, Hedemora, Järpås, laholm, Skänninge, Vassmolösa Akteur, Olivin, Opus, Tulsa

25 Konventionellt höstvete
Ekologisk höstvete % Cu 3,2 5,1 60 Se 0,016 0,1 625 Fe 28,7 32,5 13 Mg 1000 1252 25 Zn 20,3 38 87 Ca 297 355 24 Mn 21,6 22,5 4 Mo 0,4 1,9 75 P 2850 4266 50 S 1160 1224 6 K 4250 3920 -8

26 Gamla sorter Nya sorter % av gamla sorter England Zn 33 24 73 Fe 38 30 80 Cu 5,4 3,9 70 Mg 1138 924 Sweden 20 52 29 87 5,1 3,2 62 1252 1000

27

28

29 Concentration of Cd (mg/kg) among genotype groups
Concentration of Cd (mg/kg) among genotype groups. locations and types of wheat

30 Bioconcentration factor explain the transfer of Cd from soil to the grain

31 Antioxidanter i säd kompletterar antioxidanter i frukt och grönt
Finns i bunden form och blir först aktiva med hjälp av mikroorganismer i tarmarna

32

33 Antioxidanter Karotenoider högst i emmer, enkorn och durum lantsorter
Tocoler högst i emmer, enkorn och lantsorter av brödvete Lantsorter av svarthavre har mer antioxidanter Majs har högsta antioxidantaktiviteten av spannmål, karotenoider, antocyaner

34 Tocochromanols (vitamin E) in organic wheat
What are tocochromanols? tocopherols (α, β, γ and δ) tocotrienols (α, β, γ and δ) Role in human body Wheat grain and tocochromanols

35 Total tocochroma-nols
Variation in Genotypic groups regarding tocochromanol compounds and total tocochromanols (mg/kg) Genotypic groups No. of samples α-T α-T3 β-T β-T3 Total tocochroma-nols Landraces 8 10.26 a 3.52 bc 4.08 a 15.07 a 32.93 a Old cultivars 13 9.09 a 3.12 c 3.43 bc 14.70 a 30.33 ab Modern cultivars 2 8.88 a 3.80 abc 3.52 ab 16.33 a 32.53 a Spelt wheat 11 6.26 b 3.89 ab 2.89 c 15.89 a 28.94 b Primitive wheat 6 5.18 b 4.39 a 1.87 d 16.52 a 27.96 b 10.26 a 4.08 a 32.93 a 4.39 a

36 Variation between spring and winter wheat for tocochromanols compounds

37 Percentage of sum of α- and β-tocotrienols in total tocochromanols
Tocotrienols in total tocochromanols of wheat Percentage of sum of α- and β-tocotrienols in total tocochromanols Genotype group average Range Landraces 55.85 Old cultivars 57.84 Cultivars 61.92 Spelts 68.38 Primitive wheat 74.28 Spring wheat 53.6 Winter wheat 68.1

38 Kvalitet i vete har många aspekter
Bekämpningsmedelsrester Mineralhalter Tungmetaller Antioxidanter Proteinhalt Glutenstyrka

39 De sju sädesslagen vete, korn, havre, råg, hirs, majs och ris utvecklar människan och ger en mångfald i kosten

40 Cancer, fullkorn skyddar mot mag- och tarmcancer
Hälsoeffekterna av fullkorn kommer från helheten och kombinationen av alla ämnen skyddar mot vissa sjukdomar Hjärt- och kärlsjukdomar, antioxidanter fungerar synergistiskt med fibrer Cancer, fullkorn skyddar mot mag- och tarmcancer Diabetes, fullkorn skyddar mot risken att utveckla diabetes