Vergleichende Proteincharakterisierung deutscher Getreidelandsorten und moderner Sorten

Getreide leistet einen wichtigen Beitrag zur menschlichen Ernährung. Im Laufe der Züchtung wurden Ertragssteigerungen erzielt, Resistenzen gegenüber Schädlingen und Krankheiten verbessert und die Qualitätseigenschaften im Hinblick auf die Verarbeitung optimiert. Das gleichzeitig vermehrte Auftreten weizen- bzw. glutenbedingter Krankheiten wie Zöliakie, Weizenallergie und Nicht Zöliakie Weizensensitivität führte zur Aufstellung der Hypothese, dass die Züchtung zu einem erhöhten immunreaktiven Potential in Getreide geführt hat. Zu den potentiell immunreaktiven Inhaltsstoffen gehören unter anderem Gluten und Amylase/Trypsin-Inhibitoren (ATIs). ... mehrGetreidelandsorten sind alte Sorten, die kaum züchterisch, sondern durch natürliche Selektion entstanden sind. Sie bieten viele Vorteile, sind beispielsweise lokal angepasst und weisen eine große genetische Vielfalt auf. Deshalb haben sie in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen und werden teilweise schon in der Praxis verarbeitet. Vor diesem Hintergrund wurden verschiedene Mehle aus Weizen-, Roggen und Gerstenlandsorten analytisch charakterisiert. Der Fokus war dabei auf der Proteinanalytik. Der Gehalt und die Zusammensetzung des Glutens wurden untersucht, ebenso wie der Gehalt und die Zusammensetzung der ATIs sowie deren inhibitorische Aktivität gegen α-Amylase. Zusätzlich wurde das Brotvolumen untersucht, da technologische Eigenschaften für den Einsatz von Landsorten von Bedeutung sind.
Alle Getreidelandsorten zeigten höhere Prolamin- und niedrigere Glutelinanteile als moderne Sorten. Daraus ergaben sich auch höhere Prolamin/Glutelin-Verhältnisse. Abgesehen davon waren sich Landsorten und moderne Sorten von Weichweizen, Roggen und Gerste sehr ähnlich. Landsorten von anderen Weizenarten wie beispielsweise Dinkel und Emmer zeigten charakteristische Eigenschaften anhand ihres Ploidiegrades. Die gewonnenen Erkenntnisse deuteten insgesamt nicht auf eine geringere immunreaktive Wirkung und damit auf keine bessere Verträglichkeit von Getreidelandsorten hin; jedoch wurden auch keine Nachteile identifiziert. Ähnliche Brotvolumina zeigten Chancen für den Einsatz in der Backindustrie. Immer mehr Menschen achten beim Kauf von Getreideprodukten auf Faktoren wie Regionalität, ökologischen Anbau und traditionelle Herstellungspraktiken. Die genetische Vielfalt der Landsorten stellt zudem eine große Chance für die Nutzung in weiteren Züchtungsprogrammen dar, um Sorten zu entwickeln, die sich an veränderte klimatische Bedingungen anpassen können. Dies ist besonders im Hinblick auf den Klimawandel interessant. Es bieten sich insgesamt viele Möglichkeiten für die Getreidelandsorten als Alternative zu den modernen Sorten. Für das vermehrte Auftreten von Krankheiten sind dementsprechend andere Faktoren verantwortlich. Hier existiert ein guter Verknüpfungspunkt für zukünftige Forschungen.

Cereals contribute significantly to human nutrition. In recent years, breeding has led to increased yields, improved resistance to pests and diseases and better quality characteristics with regard to processing. The simultaneous increase in the incidence of wheat- and gluten-related diseases such as celiac disease, wheat allergy and non-celiac wheat sensitivity has led to the hypothesis that breeding has led to an increased immunoreactive potential in cereals. Potentially immunoreactive ingredients include gluten and amylase/trypsin inhibitors (ATIs). Cereal landraces are old varieties that have not been extensively bred but developed by natural selection. ... mehrThey offer many advantages, for example they are locally adapted and have great genetic diversity. This is why they have become increasingly important in recent years and are already being used in some industrial applications. Against this background, various flours from wheat, rye and barley varieties were analytically characterized, with the focus being on protein analysis. The content and composition of gluten was examined, as well as the content and composition of ATIs and their inhibitory activity against α-amylase. As technological properties are important for the use of landraces, the bread volume was also examined.
All cereal varieties showed higher prolamin and lower glutelin proportions than modern varieties. This also resulted in higher prolamin/glutelin ratios. Apart from this, landraces and modern varieties of common wheat, rye and barley were very similar. Landraces of other wheat species such as spelt and emmer showed characteristic properties based on their ploidy level. Overall, the findings did not indicate a lower immunoreactive effect and thus no better tolerance of landraces; but no disadvantages were identified either. Similar bread volumes show opportunities for use in the baking industry. More and more people are paying attention to factors such as local origin, organic cultivation and traditional production practices when buying cereal products. The genetic diversity of landraces also represents a great opportunity for use in further breeding programs to develop varieties that can adapt to changing climatic conditions. This is particularly interesting with regard to climate change. Overall, there are many opportunities for cereal landraces as an alternative to modern varieties. Accordingly, other factors are responsible for the increased occurrence of diseases. This provides a good link for future research.