Лебеда ( Chenopodium quinoa ; / ˈ k iː n . w ɑː , k i ˈ n oʊ . ə / , [2] [3] [4] от кечуа кинва или кинува ) [5] — цветущее растение семейства амарантовых . Это травянистое однолетнее растение, выращиваемое в первую очередь ради съедобных семян ; Семена богаты белком , пищевыми волокнами , витаминами группы В и диетическими минералами в количествах, больших, чем во многих злаках. [6] Киноа — это не трава , а скорее псевдозлаки , ботанически связанные со шпинатом и амарантом ( Amaranthus spp.) и возникшие в Андском регионе на северо-западе Южной Америки. [7] Впервые его использовали для кормления скота 5200–7000 лет назад, а для потребления человеком 3000–4000 лет назад в бассейне озера Титикака в Перу и Боливии. [8]
Растение хорошо растет на больших высотах и дает семена, богатые белком. [9] Почти все производство в Андском регионе осуществляется небольшими фермами и ассоциациями. Его выращивание распространилось более чем в 70 странах, включая Кению, Индию, США и страны Европы. [10] В результате роста популярности и потребления в Северной Америке, Европе и Австралазии цены на урожай киноа утроились в период с 2006 по 2014 год. [11] [12]
Вид Chenopodium quinoa был впервые описан Карлом Людвигом Вильденовым (1765–1812), [13] немецким ботаником, изучавшим растения из Южной Америки, привезенные исследователями Александром фон Гумбольдтом и Эме Бонпланом .
Название рода Chenopodium состоит из двух слов, происходящих от греческого χήν,-νός, гусь и πόδῖον, podion «ножка», или «гусиная лапка», из-за сходства листьев со следом гусиной лапки. [14]
Специфический эпитет киноа является заимствованием от испанского quinua или киноа , которое в свою очередь происходит от кечуа кинва .
Инки прозвали киноа чисия мама , что на языке кечуа означает «мать всех зерен». [15]
Chenopodium quinoa — двудольное однолетнее растение , обычно высотой около 1–2 м (3–7 футов). У него широкие, обычно порошкообразные, волосатые, лопастные листья, обычно расположенные поочередно . Деревянистый центральный стебель разветвленный или неразветвленный в зависимости от сорта и может быть зеленого, красного или фиолетового цвета. Цветущие метелки возникают на верхушке растения или из пазух листьев вдоль стебля. Каждая метелка имеет центральную ось, из которой выходит вторичная ось либо с цветками (амарантовая), либо с третичной осью, несущей цветы (клубочковая). [16] Это маленькие, неполные, сидячие цветки того же цвета, что и чашелистики, встречаются как пестичные, так и совершенные формы. Пестичные цветки обычно располагаются на проксимальном конце клубочка, а совершенные — на дистальном его конце. Совершенный цветок имеет пять чашелистиков, пять пыльников и верхнюю завязь, из которой выходят две-три стигматические ветви. [17]
Зеленые гипогинные цветки имеют простой околоцветник и, как правило, самооплодотворяются , [16] [18], хотя происходит перекрестное опыление. [19] В естественной среде беталаины служат для привлечения животных для увеличения скорости опыления и обеспечения или улучшения распространения семян. [20] Плоды (семена) имеют диаметр около 2 мм ( 1 ⁄ 16 дюйма) и разного цвета — от белого до красного или черного, в зависимости от сорта . [21]
Что касается «недавно» развитой устойчивости C. quinoa к засолению , некоторые исследования пришли к выводу, что накопление органических осмолитов играет для этого вида двойную роль. Они обеспечивают осмотическую регулировку, а также защиту от окислительного стресса фотосинтетических структур развивающихся листьев. Исследования также показали, что снижение плотности устьиц в ответ на уровень солености представляет собой важный инструмент защиты для оптимизации эффективности использования воды в данных условиях, которым она может подвергаться. [22]
Считается, что Chenopodium quinoa был одомашнен в Перуанских Андах из диких или сорных популяций того же вида. [23] Существуют некультивируемые растения лебеды ( Chenopodium quinoa var. melanospermum ), которые растут на территории, где она культивируется; они могут быть либо родственниками диких предшественников, либо быть потомками культурных растений. [24]
Сырая, сырая киноа содержит 13% воды, 64% углеводов , 14% белка и 6% жира . Оценка питания показывает, что 100 г ( 3+Порция сырых семян киноа в 1/2 унции имеет пищевую энергию 1539 кДж (368 ккал) и является богатым источником (20% или выше дневной нормы , дневной нормы) белка, пищевых волокон , нескольких витаминов группы B , в том числе 46. % дневной нормы для фолиевой кислоты и некоторых пищевых минералов , таких как магний (55% дневной нормы), марганец (95% дневной нормы), фосфор (65% дневной нормы) и цинк (33% дневной нормы) (таблица).
После варки, которая является типичной подготовкой семян к употреблению в пищу, многие оценки питательной ценности меняются. Хотя 100 г ( 3+1 ⁄ унции ) порция приготовленной киноа увеличивается до 72% воды, большинство оценок питательной ценности снижаются, например, 21% углеводов, 4% белков и 2% жиров, [27] а пищевая энергия приготовленной киноа снижается до 503 кДж (120 ккал). Несмотря на такое же снижение содержания, приготовленная киноа остается богатым источником пищевых минералов марганца (30% дневной нормы) и фосфора (22% дневной нормы). Однако приготовленная киноа сводится к тому, что она является лишь умеренным источником (10–19% дневной нормы) пищевых волокон и фолиевой кислоты (11%), а также диетических минералов железа (11%), магния (18%) и цинка. (11%). (стол).
Киноа не содержит глютена . [6] Поскольку киноа имеет высокую концентрацию белка и является хорошим источником многих микроэлементов , универсальна в приготовлении и потенциально увеличивает урожайность в контролируемых условиях, [28] она была выбрана в качестве экспериментальной культуры в НАСА . Управляемая экологическая система жизнеобеспечения для длительных полетов человека в космос . [29]
Помимо своих пищевых свойств, киноа имеет несколько медицинских применений, среди которых многообещающие антимикробные и противораковые свойства. [30]
В естественном состоянии семена имеют оболочку, содержащую сапонины горького вкуса , что делает их неприятными на вкус . [16] [31] Большая часть зерна, продаваемого на коммерческой основе, была обработана для удаления этого покрытия. Эта горечь благотворно влияет при выращивании, так как отпугивает птиц и, следовательно, растение требует минимальной защиты. [32] Генетический контроль горечи предполагает количественное наследование . [31] Хотя снижение содержания сапонина посредством селекционной селекции для получения более сладких и вкусных сортов осложняется ≈10% перекрестным опылением , [33] это основная цель программ селекции киноа , которые могут включать генную инженерию . [31]
Согласно категории токсичности сапонинов киноа они относятся к легким раздражителям глаз и дыхательных путей, а также к слабым раздражителям желудочно-кишечного тракта. [27] [34] В Южной Америке эти сапонины имеют множество применений, в том числе в качестве моющего средства для одежды и стирки, а также в качестве антисептика народной медицины при повреждениях кожи. [27]
Кроме того, листья и стебли всех видов рода Chenopodium и родственных родов семейства Amaranthaceae , включая лебеду, содержат высокий уровень щавелевой кислоты . [35]
Рост растения сильно варьируется из-за множества различных подвидов, разновидностей и местных сортов (одомашненных растений или животных, адаптированных к среде, в которой они возникли). Однако в целом он нетребователен и вынослив к высоте; его выращивают в прибрежных регионах на высоте более 4000 м (13 000 футов) в Андах недалеко от экватора, при этом большинство сортов выращивают на высоте от 2 500 м (8 200 футов) до 4 000 м (13 000 футов). В зависимости от сорта оптимальные условия выращивания находятся в прохладном климате с температурой от -4 ° C (25 ° F) ночью до около 35 ° C (95 ° F) днем. Некоторые сорта могут выдерживать более низкие температуры без повреждений. Легкие заморозки обычно не поражают растения ни на какой стадии развития, кроме периода цветения. Летние заморозки во время цветения, часто встречающиеся в Андах, приводят к стерилизации пыльцы. Требования к количеству осадков сильно различаются у разных сортов: от 300 до 1000 мм (от 12 до 39 дюймов) в течение вегетационного периода . Рост оптимален при хорошо распределенных осадках на раннем этапе роста и отсутствии дождя во время созревания семян и сбора урожая. [16]
Киноа выращивается в Соединенных Штатах, в первую очередь в высокогорной долине Сан-Луис в Колорадо , куда она была завезена в 1983 году. [36] В этой высокогорной пустынной долине максимальные летние температуры редко превышают 30 ° C (86 ° F). а ночная температура составляет около 7 ° C (45 ° F). В 2010-х годах была предпринята попытка экспериментального производства в районе Палаус в Восточном Вашингтоне [37] , и фермеры в Западном Вашингтоне начали выращивать этот урожай. Исследовательский центр Skagit River Valley Университета штата Вашингтон недалеко от Маунт-Вернон вырастил тысячи собственных экспериментальных сортов. [38] Климат региона Пьюджет-Саунд похож на климат прибрежного Чили, где этот урожай выращивался на протяжении веков. [39] Из-за короткого вегетационного периода для выращивания в Северной Америке требуются сорта с коротким сроком созревания, как правило, боливийского происхождения. Киноа выращивают в Айдахо , где сорт, разработанный и выведенный специально для высокогорной равнины Снейк-Ривер, является крупнейшим выращиваемым сортом в Северной Америке. [40]
В нескольких странах Европы киноа успешно выращивается в коммерческих масштабах. [41]
Растения киноа лучше всего растут на песчаных, хорошо дренированных почвах с низким содержанием питательных веществ, умеренной засоленностью и pH почвы от 6 до 8,5. Грядку необходимо хорошо подготовить и дренировать, чтобы избежать заболачивания . [32]
Киноа привлекла внимание своей способностью адаптироваться к контрастным средам, таким как засоленные почвы, бедные питательными веществами почвы и маргинальные агроэкосистемы, страдающие от засухи. [42] Урожайность максимальна, когда доступно 170–200 кг/га (150–180 фунтов/акр) азота . [ нужна цитация ] Добавление фосфора не улучшает урожайность.
В восточной части Северной Америки он восприимчив к листовертке , которая может снизить урожайность. (Минер также поражает обыкновенный сорняк и близкого родственника Chenopodium album , но C. album гораздо более устойчив. )
Вращение используется в его родном ареале в Андах. Севооборот характерен для картофеля , зерновых и бобовых , включая Lupinus mutabilis . [43] [44]
Геном киноа был секвенирован в 2017 году. [31] [45] Благодаря традиционной селекции и, возможно, генной инженерии , растение модифицируется, чтобы обеспечить более высокую урожайность , улучшенную устойчивость к теплу и биотическому стрессу , а также большую сладость за счет сапонина . торможение. [31]
Традиционно зерно лебеды собирают вручную и лишь изредка машинным способом, поскольку крайняя изменчивость сроков созревания большинства сортов киноа усложняет механизацию. Сбор урожая должен быть точно рассчитан по времени, чтобы избежать больших потерь семян из-за осыпания, а разные метелки на одном и том же растении созревают в разное время. [46] [47] Урожайность сельскохозяйственных культур в Андском регионе (часто от 3 до 5 т/га) сравнима с урожайностью пшеницы. В США сорта отбираются по однородности зрелости и собираются механически с помощью обычных мелкозерновых комбайнов. [ нужна цитата ]
Растениям дают постоять до тех пор, пока стебли и семена не высохнут, а влажность зерна не достигнет 10%. Обработка включает обмолот семенных головок от плевел и провеивание семян для удаления шелухи . Перед хранением семена необходимо подсушить во избежание прорастания . [16] Сухие семена можно хранить в сыром виде до тех пор, пока их не промывают или не подвергают механической обработке для удаления околоплодника и удаления горького слоя, содержащего сапонины. Традиционно это делалось вручную, что является трудоемким. [48] Семена необходимо снова высушить перед хранением и продажей в магазинах. [ нужна цитата ]
В 2020 году мировое производство киноа составило 175 188 тонн , лидировали Перу и Боливия, что составило 97% от общего объема вместе взятых (таблица). [49]
С начала 21 века, когда киноа стала более широко потребляться в Северной Америке, Европе и Австралазии , где ее обычно не выращивали, ценность урожая возросла. [50] В период с 2006 по 2013 год цены на киноа утроились. [11] [12] В 2011 году средняя цена составляла 3115 долларов США за тонну, а стоимость некоторых сортов достигала 8000 долларов США за тонну. [50] Для сравнения: цены на пшеницу составляют около 340 долларов США за тонну, что составляет около 10% стоимости киноа. В результате влияние на традиционные регионы производства в Перу и Боливии также повлияло на новое коммерческое производство киноа в других странах мира, например, в Соединенных Штатах. [51] : 176 [52] К 2013 году киноа выращивалась примерно в 70 странах. [10] В результате расширения производства киноа за пределами Андского нагорья, цена на киноа резко упала с начала 2015 года и оставалась низкой в течение многих лет. [53] С 2018 по 2019 год производство киноа в Перу сократилось на 22%. [49] Некоторые называют это «крахом киноа» из-за опустошения, которое падение цен нанесло фермерам и промышленности. [53]
Рост цен на киноа в период с 2006 по 2017 год, возможно, снизил доступность киноа для традиционных потребителей. [12] [54] [51] : 176–77 Однако исследование, проведенное в 2016 году с использованием перуанской Encuesta Nacional de Hogares, показало, что рост цен на киноа в 2004–2013 годах привел к чистым экономическим выгодам для производителей, [55] и другие комментарии привели к аналогичным выводам. , [56] в том числе специально для женщин. [57] Влияние скачка цен на потребление киноа в Андах в основном затронуло городскую бедноту, а не самих фермеров, и это воздействие было уменьшено, когда цена упала в 2015 году . дохода на уровне прожиточного минимума , они переключают свое потребление на западные обработанные продукты , которые часто менее полезны для здоровья, чем традиционная диета, основанная на киноа, либо потому, что киноа считается слишком дорогой, чтобы ее можно было оставить себе и своей семье, либо потому, что обработанные продукты имеют более высокий статус, несмотря на их меньшую пищевую ценность . [12] [54] [51] : 176–77 В некоторых регионах предпринимаются усилия по более широкому распространению киноа и обеспечению доступа к ней фермеров и более бедных групп населения и понимания ее питательной важности, включая использование в бесплатных школах . завтраки и правительственные продукты раздаются нуждающимся беременным и кормящим женщинам. [54]
Что касается более широких социальных последствий, исследование традиционных производителей в Боливии выявило сложную картину. Степень, в которой отдельные производители извлекают выгоду из глобального бума киноа, зависит от способа его производства , например, через ассоциации производителей и кооперативы, такие как Asociación Nacional de Productores de Quinua (основанная в 1970-х годах), заключающие контракты через вертикально интегрированные частные фирмы. или наемный труд. [58] Государственное регулирование и правоприменение могут способствовать переходу к товарному земледелию среди некоторых фермеров и переходу к натуральному производству среди других, одновременно позволяя многим городским беженцам вернуться к обработке земли , что приводит к сложным и разнообразным социальным последствиям. [59] [60]
Рост потребления киноа за пределами региона ее происхождения вызвал обеспокоенность по поводу продовольственной безопасности первоначальных потребителей, неустойчиво интенсивного выращивания этой культуры, расширения сельского хозяйства на маргинальные сельскохозяйственные угодья с одновременной утратой природной среды, что ставит под угрозу как устойчивость производителей, так и сельское хозяйство и биоразнообразие киноа. [51] [61] [57]
Мировой спрос на киноа иногда представляется в средствах массовой информации, в частности, как вызванный ростом веганства , [12] [62] но один ученый заметил, что, несмотря на недостатки киноа, производство мяса в большинстве случаев все еще менее устойчиво, чем киноа. [51] : 177
Генеральная Ассамблея ООН объявила 2013 год «Международный год киноа », [63] [64] [65] в знак признания исконных обычаев жителей Анд , которые сохранили ее в качестве пищи для нынешнего и будущих поколений посредством знаний и практики жизни в гармонии с природой. Цель заключалась в том, чтобы привлечь внимание всего мира к роли, которую киноа может сыграть в обеспечении продовольственной безопасности , питания и искоренении бедности в поддержку достижения Целей развития тысячелетия . В некоторых академических комментариях подчеркивалось, что производство киноа может иметь экологические и социальные недостатки в ее родных регионах. и что эти проблемы необходимо решать [51] .
Киноа используется в еврейской общине как заменитель квасных зерен , запрещенных во время праздника Песах . [66] Некоторые организации по сертификации кошерности отказываются сертифицировать его как кошерный на Песах, ссылаясь на такие причины, как его сходство с запрещенными зернами или страх перед перекрестным загрязнением продукта с близлежащих полей запрещенного зерна или во время упаковки. [67] Однако в декабре 2013 года Ортодоксальный союз , крупнейшее в мире агентство по сертификации кошерности , объявил, что начнет сертифицировать киноа как кошерную на Песах. [68]
Лебеда — аллотетраплоидное растение, содержащее два полных набора хромосом двух разных видов, которые одновременно гибридизировались друг с другом. Согласно исследованию 1979 года, его предполагаемым предком является либо Chenopodium berlandieri из Северной Америки, либо андский вид Ch. hircinum , хотя более поздние исследования, проведенные в 2011 году, даже предполагают наличие родственников Старого Света. С другой стороны, морфологические особенности относят Ch. лебеда Анд и Ch. nuttalliae Мексики. Некоторые исследования показали, что оба вида могли произойти от одного и того же дикого типа. Сорная киноа, Ch. киноа вар. melanospermum известен из Южной Америки, но не имеет эквивалента, близкородственного Ch. nutalliae зарегистрировано в Мексике. [48]
Исследования генетического разнообразия киноа предполагают, что она могла пройти как минимум три узких генетических события, и ожидается возможное четвертое:
За последние 5000 лет биогеография Ch. Киноа сильно изменилась, в основном под влиянием человека, удобства и предпочтений. Изменился не только ареал распространения, но и климат, к которому изначально было приспособлено это растение, в отличие от климата, в котором оно способно успешно расти сейчас. В рамках процесса, начатого рядом коренных народов Южной Америки до инков, люди в Чили адаптировали киноа к засолению и другим формам стресса за последние 3000 лет. [48] Киноа также выращивается с давних времен недалеко от побережья северного Чили , где она выращивалась в культуре Чинчорро . [70] Гл. Киноа была завезена в низменности южно-центральной части Чили рано из высокогорья Анд. [71] [70] Сорта в низменностях южно-центральной части Чили происходят непосредственно от предковых сортов, которые затем развивались параллельно с сортами высокогорья. [71] Было высказано предположение, что введение гл. киноа возникла до того, как появились высокогорные сорта с мучнистым периспермом . [71] [70] Существуют большие расхождения в предполагаемых датах введения, согласно одному исследованию c. В качестве даты введения указан 1000 г. до н.э., а другой предполагает 600–1100 гг. н.э. [70] Известно, что в колониальные времена это растение выращивали на юге, вплоть до архипелага Чилоэ и берегов озера Науэль-Уапи . [71] Кухня Чилоэ включала хлеб из киноа, по крайней мере, до середины 19 века. [72]
В Чили к началу 1940-х годов он почти исчез; по состоянию на 2015 год урожай в основном выращивают в трех районах всего около 300 мелких фермеров. Каждая из этих областей различна: местные мелкие производители вблизи границы с Боливией выращивают многие виды боливийских форм, несколько фермеров в центральном регионе выращивают исключительно сорта с белыми семенами и обычно продают свой урожай через хорошо известную кооперативом, а на юге – женщинами на приусадебных участках в заповедниках мапуче . [48]
Когда Amaranthaceae стал обильным в озере Пакуча в Перу, озеро было пресным, и отсутствие таксонов Amaranthaceae убедительно указывает на засуху, которая превратила озеро в солончак . Судя по пыльце, связанной с манипуляциями с почвой, это область Анд, где одомашнивание C. quinoa стало популярным, хотя и не единственным. Его одомашнили в различных географических зонах. Благодаря этому начали происходить морфологические адаптации, пока сегодня не появилось пять экотипов . Генетическое разнообразие киноа показывает, что это была и остается жизненно важная культура. [73]
Андские агрономы и ученые-диетологи начали исследовать киноа в начале двадцатого века, и в 1970-х годах она стала предметом большого интереса среди исследователей, занимавшихся исследованиями забытых и недостаточно используемых культур . [74] Зерну, однако, уделяется гораздо меньше внимания, чем таким культурам, как кукуруза или пшеница. [ нужна цитата ]
В частности, благодаря большому разнообразию чилийских местных сортов, а также тому, как растение адаптировалось к различным широтам, эту культуру теперь потенциально можно выращивать практически в любой точке мира. [48]
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactive as of January 2024 (link){{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
Определения из Викисловаря
СМИ из Commons
Новости из Викиновостей
Цитаты из Wikiquote
Тексты из Wikisource
Учебники из Wikibooks
Ресурсы из Викиверситета
Таксоны из Wikispecies
Данные из Викиданных
