Kvalitet hos kultursorter av spannmål. Hans Larsson SLU Alnarp Agrosystem

Transkript

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 breadvolume kubiccm Protein content and specific bread volume, old winter and spring wheat varieties 1500, , , , , ,00 900,00 800,00 700,00 600,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 protein content %

5

6 Gluten strength seconds Wet gluten and glutenstrength in seconds, old winter and spring wheat varieties 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 % wet gluten

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 %UPP and %LargeUPP Relative amount of TOTE Amount of different protein fractions (TOTE, %UPP and %LargeUPP) in different genotype groups %UPP %largeupp TOTE a a bc a ab a a 1,6 40 bc c b b c c bc bc c 1,2 30 d d 0,8 20 0, Seletion Spelt Old cultivar Primitive Landrace Cultivar 0 Genotype groups

11 Amount of %UPP and %LargeUPP Relative amount of TOTE Amount of different protein fractions (TOTE, %UPP and %LargeUPP) in spring and winter wheat %UPP %largeupp TOTE 60 a 1,5 50 a 40 b b a 1,4 30 b 1,3 20 1, Winter wheat Spring wheat 1,1

12 Top twenty genotypes with highest amount of TOTE in grain samples. Prov number Genotype name Group Location Type TOTE (10 8 ) 423 Öland urval 10 lång borst spelt Spelt Gotland Spring Brun spelt Alnarp 1027 Spelt Alnarp Winter Fram Old cultivar Uppsala Spring Ölands 17 borst spelt Spelt Alnarp Spring Enkorn Metala Primitive Alnarp Winter Atle 2 Old cultivar Uppsala Spring T. boeoticum Primitive Alnarp Spring Fylgia 93 Old cultivar Uppsala Spring Enkorn Primitive Gotland Winter Ölands urval 10 borst spelt Spelt Alnarp Spring Lantvete Gotland 9 Spelt Gotland Spring Lantvete Gotland borst 2 Spelt Gotland Spring Lv. Dalarna 15 vit borst Landrace Uppsala Spring Atson 99 Old cultivar Uppsala Spring Lv. Halland Ekhaga Landrace Uppsala Spring Hjelmqvist 6356 Landrace Alnarp Winter Fylgia I Old cultivar Alnarp Spring Ax 4:1spelt Selection Alnarp Winter Enkorn svart Primitive Alnarp Winter Kenya Old cultivar Alnarp Spring 1.88

13 Top twenty genotypes with highest %UPP in grain samples. 761 Aros Old cultivar Bohus Lant Winter 53.9 Prov number Genotype name Group Location Type %UPP 501 Kulturemmer Primitive Gotland Winter Reno Cultivar Alnarp Spring Rollo Cultivar Alnarp Spring Olympia Landrace Gotland Winter Svart emmer Primitive Gotland Winter Runar Cultivar Alnarp Spring Pondus Old cultivar Gotland Spring Röd Emmer Primitive Gotland Winter T. dicoccum kort Primitive Alnarp Spring Kenya Old cultivar Alnarp Spring Lv. Dalarna vit borst Landrace Alnarp Spring Walter brun Old cultivar Alnarp Spring Extrem Cultivar Alnarp Winter Progress 2 Old cultivar Uppsala Spring Pondus Old cultivar Uppsala Spring Peter Jacoby Landrace Gotland Winter Stava Cultivar Bohus Lant Winter Progress 1 Old cultivar Gotland Spring Atle Old cultivar Gotland Spring 54.1

14

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

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 ( ) and the five short-straw cultivars ( ), and between the long-straw cultivar Squarehead's Master and the short-straw cultivar Brimstone, which were grown side-by-side during a Cultivar Zn (mg/kg) Fe (mg/kg) Cu (mg/kg) Mg (mg/kg) Long-straw ( ) Short-straw ( ) Significance (P value) <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 Squarehead's Master Brimstone Significance (P value) <0.001 <0.001 <0.001 <0.001

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 ,18 35, ,6 Gamla sorter 5.1 0,1 39, ,1 primitiva ,11 32, ,7 Spelt 5.5 0, ,2 Lantsorter ,09 38, ,1 Sorterefter ,11 33, ,3

23 Antal analys er Zn Se Mg Cu Cd Fe Hansa , ,7 0,05 34 Speltvete , ,6 0,04 38 Sorter efter , ,1 0,05 31 Svenno , ,1 0,06 41 Emmer , ,6 0,03 32 Lantvete Öland , ,4 0,05 47 Lantvete Gotland , ,2 0,06 41 Lantvete Dalarna , ,3 0,08 52 Lantvete Jacoby , ,8 0,05 34 Borstvete Gotland , ,6 0,05 31 Enkorn , ,5 0,01 30 Fylgia , ,8 0,06 47

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 Zn 20, Ca Mn 21,6 22,5 4 Mo 0,4 1,9 75 P S K

26 Gamla sorter Nya sorter % av gamla sorter England Zn England Fe England Cu 5,4 3,9 70 England Mg Sweden Zn Sweden Fe Sweden Cu 5,1 3,2 62 Sweden Mg

27

28 Lantvete Dalarna Speltvete Behov Konventionellt 20 0 Mg Fe Zn Cu Se

29 0.084 a b b b b c Selections Old cultivars Primitive Spelt Landraces Cultivars a b a c d a Alnarp Bohus län Gotland Uppsala Spring wheat Winter wheat

30 Bioconcentration factor explain the transfer of Cd from soil to the grain Cultivars c Landraces abc Spelts ab Primitive d Old cultivars bc Selections a 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 Bio-concentration factor (BCF)

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 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 tocochromanols a 4.08 a a Landraces a 3.52 bc 4.08 a a a Old cultivars a 3.12 c 3.43 bc a ab Modern cultivars a 3.80 abc 3.52 ab a a Spelt wheat b 3.89 ab 2.89 c a b 4.39 a Primitive wheat b 4.39 a 1.87 d a b

36 concentration mg/kg of DW Variation between spring and winter wheat for tocochromanols compounds Spring wheat Winter wheat a 15 b 12 a 9 b 6 3 b a a b 0 α-t α-t3 β-t β-t3 Tocochromanol compounds

37 Tocotrienols in total tocochromanols of wheat Percentage of sum of α- and β-tocotrienols in total tocochromanols Genotype group average Range Landraces Old cultivars Cultivars Spelts Primitive wheat Spring wheat Winter wheat

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 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