Proteinkvalitet i fodersäd. Bengt Lundegårdh Global Organic Sweden AB

Transkript

1 Proteinkvalitet i fodersäd Bengt Lundegårdh Global Organic Sweden AB

2 Essentiella aminosyror Vilka är mest begränsande i foder från spannmål % av totalt mängd protein Aminosyra Gris Värphöns Vete Korn Råg Havre Rågvete Proteinhalt, % ,7 10, ,5 10,9 g/100 g protein Lysin 7,1 4,7 2,7 3,6 3,3 4,3 2,7 Treonin 4,6 2,9 3,4 3,5 3,7 2,9 Tryptofan 1,2 1,3 1,3 1,1 1,7 1,3 Metionin 1,8 2,5-3,3 1,7 1,6 1,5 1,9 1,7 Cystein-cystin 1,6 2,5 2,5 2,2 2,8 2,5 Isoleucin 4,1 3,6 3,8 4,3 3,9 3,6 Valin 5,4 Leucin 8,1 Fenylalanin Tyrosin Histidin Arginin

3 Vad begränsar halten av essentiella aminosyror 1. Typ av protein 2. Stråsädesslag 3. Sort 4. Reglering på gennivå 5. Gödsling, N, S, mikronäringsämnen 6. Klimat, nederbörd och temperatur

4 Prolaminer, gluteliner och globuliner. Proteinhalt ca 12 % Protein i kärnan % av totalt mängd aminosyror Albuminer och globuliner. Proteinhalt ca 30 % Skottanlag Rotanlag Albuminer Globuliner Prolaminer Gluteliner Glutamin 14,25 14,25 35,35 25,45 Prolin 7,65 8, ,55 Glycin 9,45 9,8 2,25 6,65 Lysin 4,55 5,15 0,75 2,6 Treonin 4,6 4,4 2 3,8 Tryptofan 2,5 2,1 0,9 1,1 Cystein 2,25 1,5 1,8 0,75 Metionin 1,9 1,8 0,9 1,3 Isoleucin 4,1 3,8 3,8 4,2

5 Halt av olika protein i kärnor från stråsäd Vete Korn Råg Havre Albuminer Globuliner Prolaminer Gluteliner

6 Sortval Vete 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, Korn

7 Antal kärnor och kärnans lagringskapacitet Få kärnor med stor lagringskapacitet ger sämre aminosyrakvalitet Många kärnor med låg lagringskapacitet ger bättre aminosyrakvalitet Faktorer som inverkar negativt på antal kärnor och tusenkornvikt -Vattenbrist Låg ljusintensitet Kvävebrist Vattenbrist - -Hög temperatur - God kvävestatus och hög temperatur under kärnfyllnaden torde kunna ge bättre aminosyrakvalitet högre proteinhalt

8 Reglering på gennivå Svårt att påverka Många enzym bildas genom återkoppling - viktig exempel är nedbrytning av lysin Höga halter av fritt lysin kan vara toxiskt för celler och därför bör denna aminosyra byggas in i lysin-innehållande protein Stress Protein Kärna Blad Lysin Fritt lysin Toxiskt 2 st glutamat Arruda et al, Trends in Plant Science 5:

9 Effekter av gödsling - Kväve - Prolaminer fungerar som ett upplag för överskottskväve. - Överskott av kväve ger sämre aminosyrasammansättning. Höstvete g/kg ts % ökning 0 kg N 180 kg N/ha Lysin 3,6 4,7 31 Glutamat 19,2 35,9 87 Prolin 8,8 16,6 89 Fenylalanin 3,9 7,6 95 Bevattning N-giva, kg/ha Protein, % EAA/TAA Nej 0 12,8 31,2 Nej ,3 31,0 Nej ,4 30,6 Nej ,6 30,7 2 ggr 0 11,8 32,5 2 ggr ,3 30,8 2 ggr ,5 30,8 2 ggr ,5 30,8 Jørgensen et al Animal Feed Sci. Techn. 79:79-91 Zhang et al Plos one

10 Effekter av gödsling - Svavel Höstvete gödslat med eller utan 100 kg kväve/ha och 10 kg svavel/ha jämfört med höstvete gödsat med enbart 100 kg kväve/ha Skörd Protein Cystein Treonin Metionin Lysin 0:0 100:10 Järvan et.al Agronomy Research 6:

11 Mortensen et. al Phyton (Horn, Austria) Special issue: Sulfur-Metabolism

12 + N och S + N

13 Effekter av gödsling - mikronäringsämnen Mikronäringsämne verkningsmekanism Effekt Mangan Syntes av fenylalanin Ökar halten aromatisk aminosyror Tyrosin och tryptofan Molybden Zink Nitrareduktas Sulfitoxidas DNA-transkription RNA-bearbetning Translation Ökar assimileringen av kväve Skydd mot för hög halter oxiderat svavel Ökade enzymatiska aktiviteter bl.a. vid assimilering av svavel

14

15 Ökade skördar - sjunkande proteinhalt Börje Lindén, Växteko

16 Ökad halt av koldioxid i atmosfären ökad skörd Amthor, 2001

17 Sjunkande halt av svavel i atmosfären sjunkande skörd och sämre aminosyrasammansättning Förändring med tiden Växtpressen 2002

18 Skillnad i N/S-kvoten mellan olika organiska gödselmedel Gödselmedel N/S Binadan 2 Färsk klöver 20 Färsk gräs-klövervall 12 Rötad klöver 12 Komposterad klöver 10 Svämgödsel, nöt 9 Fast stallgödsel, nöt 7

19 PCA för vitkål från 7 odlare i Mellansverige 2004 Copyright GF&K

20 Cumulative S mineralised (mg/kg) Control N NPKMgS FYM Grassland Woodland Time (days) Cumulative amounts of sulphate-s mineralised in different Broadbalk soils over 28 weeks at 25ºC. In most cases, standard errors were smaller than the symbols. (Knights et. Al Soil Biol Biochem 33; )

21 Gucosinolates S in cabbage, % Dw g ACSO/kg Fw or (Vit C/ACSO)/10 Light fertiliser org-n/s composting NO 3 - /SO 4 2- NH 4+ / amino acids inorg-n/s NH 3 N Carbon Skeleton ACSO (g/kg) Vit C/ACSO R 2 = 0,7169 R 2 = 0,81 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 S in leek, % Dw Amino acids OH - NH 4 + NO 3- /SO 4 2- H + OH - Amino acids and/or NO 3 - /SO 4 2- transport Grower 1 Grower 2 0,6 0,4 0,2 Soil leakage 0 lay laycompost laychicken 0

22 Sammanfattning Höga skördar ger sämre aminosyrasammansättning - var sparsam med sen N-gödsling Essentiell aminosyror byggs främst in i albuminer och globuliner i början av kärnas utveckling Lång kärnfyllnadsperiod sänker både proteinhalt och mängden essentiella aminosyror Välj sorter med hög lysinhalt Svavelgödsla ca kg/ha om marken har låg humushalt Efter vallbrott Använd gödselmedel med låg kolhalt och låg N/S-kvot Använd gödselmedel med höga halter av mikronäringsämnen