Ячмень ( Hordeum vulgare ), представитель семейства злаковых , является основным зерновым злаком, выращиваемым в умеренном климате по всему миру. Это был один из первых возделываемых злаков ; он был одомашнен в Плодородном полумесяце около 9000 г. до н. э., что дало ему нерассыпающиеся колоски и значительно облегчило сбор урожая . Затем его использование распространилось по всей Евразии к 2000 г. до н. э. Ячмень предпочитает относительно низкие температуры и хорошо дренированную почву для роста. Он относительно устойчив к засухе и засолению почвы, но менее зимостоек, чем пшеница или рожь .
В 2022 году ячмень занял четвертое место среди зерновых по объему производства, 155 миллионов тонн , после кукурузы , пшеницы и риса . Во всем мире 70% производства ячменя используется в качестве корма для животных , в то время как 30% используется в качестве источника ферментируемого материала для пива или дальнейшей перегонки в виски , а также в качестве компонента различных продуктов питания. Он используется в супах и рагу, а также в ячменном хлебе различных культур. Зерна ячменя обычно превращаются в солод с использованием традиционного и древнего метода приготовления. В английском фольклоре Джон Ячменное зерно олицетворяет зерно и алкогольные напитки, приготовленные из него. Названия английских пабов , такие как The Barley Mow, намекают на его роль в производстве пива.
Древнеанглийское слово для обозначения ячменя было bere . [4] Оно сохранилось на севере Шотландии как bere ; оно используется для обозначения штамма шестирядного ячменя, выращиваемого там. [5] Современное английское barley происходит от древнеанглийского прилагательного bærlic , означающего «ячменный». [3] [6] Слово barn происходит от древнеанглийского bere-aern , означающего «ячменный склад». [3] Название рода происходит от латинского hordeum , ячмень, вероятно, связанного с латинским horrere , ощетиниваться. [7]
Ячмень — злак , представитель семейства злаковых со съедобными зернами. Его цветы представляют собой скопления колосков, расположенных в характерном елочном узоре . Каждый колосок имеет длинную тонкую ость (длиной до 160 мм (6,3 дюйма)), из-за чего колосья выглядят пучковыми. Колоски собраны в скопления по три. У шестирядного ячменя все три колоска в каждом скоплении фертильны; у двухрядного ячменя фертильным является только центральный. [ 8] Это самоопыляющийся диплоидный вид с 14 хромосомами . [9]
Геном ячменя был секвенирован в 2012 году Международным консорциумом по секвенированию генома ячменя и Британским консорциумом по секвенированию ячменя. [10] Геном организован в семь пар [11] ядерных хромосом ( рекомендуемые обозначения: 1H, 2H, 3H, 4H, 5H, 6H и 7H), а также одну митохондриальную и одну хлоропластную хромосому , общим размером 5000 Мб. [12] Подробная информация о геноме свободно доступна в нескольких базах данных ячменя. [13]
Род ячменя Hordeum относительно тесно связан с пшеницей и рожью в пределах Triticeae , и более отдаленно с рисом в пределах клады злаков BOP ( Poaceae ). [14] Филогения Triticeae осложнена горизонтальным переносом генов между видами, поэтому существует сеть взаимоотношений, а не простое дерево, основанное на наследовании. [15]
Ячмень был одним из первых злаков, одомашненных в Плодородном полумесяце , районе относительно обильной воды в Западной Азии, [17] около 9000 г. до н. э. [16] [18] Дикий ячмень ( H. vulgare ssp. spontaneum ) распространен от Северной Африки и Крита на западе до Тибета на востоке. [9] Исследование маркеров геномного разнообразия показало, что Тибет является дополнительным центром одомашнивания культурного ячменя. [19] Самые ранние археологические свидетельства употребления дикого ячменя , Hordeum spontaneum , относятся к эпипалеолиту в Охало II на южном конце Галилейского моря , где были найдены шлифовальные камни со следами крахмала. Останки были датированы примерно 23 000 г. до н. э. [9] [20] [21] Самые ранние свидетельства одомашнивания ячменя в виде сортов, которые не могут воспроизводиться без помощи человека, происходят из Месопотамии, в частности из региона Джармо на территории современного Ирака, около 9000–7000 гг. до н. э. [22] [23]
Одомашнивание существенно изменило морфологию зерна ячменя, из удлиненной формы в более округлую сферическую. [24] Дикий ячмень имеет отличительные гены , аллели и регуляторы с потенциалом устойчивости к абиотическим или биотическим стрессам ; они могут помочь культурному ячменю адаптироваться к климатическим изменениям. [25] Дикий ячмень имеет хрупкий колос ; при созревании колоски разделяются, облегчая распространение семян . Одомашненный ячмень имеет неосыпающиеся колоски, что значительно облегчает сбор зрелых початков. [9] Состояние неосыпания вызвано мутацией в одном из двух тесно связанных генов, известных как Bt 1 и Bt 2 ; многие сорта обладают обеими мутациями. Состояние неосыпания является рецессивным , поэтому сорта ячменя, которые демонстрируют это состояние, являются гомозиготными по мутантному аллелю . [9] Одомашнивание ячменя сопровождается изменением ключевых фенотипических признаков на генетическом уровне. [26]
Дикий ячмень, который в настоящее время встречается в Плодородном полумесяце , возможно, не является предком ячменя, возделываемого в Эритрее и Эфиопии , что указывает на то, что он мог быть одомашнен отдельно в Восточной Африке. [27]
Археоботанические данные показывают, что ячмень распространился по всей Евразии к 2000 г. до н. э. [16] Генетический анализ показывает, что возделываемый ячмень следовал несколькими различными путями с течением времени. [16] К 4200 г. до н. э. одомашненный ячмень достиг Восточной Финляндии. [ 28] Ячмень выращивался на Корейском полуострове со времен раннего периода гончарного искусства Мумун ( около 1500–850 гг. до н. э.). [29] Ячмень ( ява на санскрите ) много раз упоминается в Ригведе и других индийских писаниях как основная зерновая культура в Древней Индии. [30] Следы выращивания ячменя были обнаружены в постнеолитической бронзовой цивилизации Хараппы 5700–3300 лет назад. [31] Ячменное пиво, вероятно, было одним из первых алкогольных напитков, созданных людьми неолита; [32] позже оно использовалось в качестве валюты. [32] В шумерском языке было слово для обозначения ячменя, акити . В древней Месопотамии стебель ячменя был основным символом богини Шалы . [33]
Рационы ячменя для рабочих появляются в табличках с линейным письмом B в микенском контексте в Кноссе и микенском Пилосе . [34] В материковой Греции ритуальное значение ячменя , возможно, восходит к самым ранним этапам Элевсинских мистерий . Подготовительный кикеон или смешанный напиток посвященных, приготовляемый из ячменя и трав, упоминается в гомеровском гимне Деметре . Имя богини, возможно, означало «мать ячменя», включив в себя древнее критское слово δηαί (dēai), «ячмень». [35] [36] Согласно « Естественной истории» Плиния Старшего , практика заключалась в том, чтобы высушивать ячменную крупу и обжаривать ее перед приготовлением каши . [37] Тибетский ячмень был основным продуктом питания в тибетской кухне с пятого века нашей эры. Это зерно, вместе с прохладным климатом, который позволял его хранить, создало цивилизацию, которая смогла собрать большие армии. [38] Из него делают мучной продукт, называемый цампа , который до сих пор является основным продуктом питания в Тибете. [39] В средневековой Европе хлеб, приготовленный из ячменя и ржи, был крестьянской пищей, в то время как пшеничные продукты потреблялись высшими классами. [40]
Колоски расположены в триплетах, которые чередуются вдоль оси . У дикого ячменя (и других видов Hordeum Старого Света ) только центральный колосок является фертильным, в то время как два других редуцированы. Это состояние сохраняется у некоторых сортов, известных как двурядные ячмени. Пара мутаций (одна доминантная, другая рецессивная) приводит к фертильным боковым колоскам, что приводит к образованию шестирядных ячменей. [9] Мутация в одном гене, vrs1 , отвечает за переход от двухрядного к шестирядному ячменю. [41] Пивовары в Европе, как правило, используют двухрядные сорта, а пивоваренные заводы в Северной Америке используют шестирядный ячмень (или смесь), и существуют важные различия в содержании ферментов, форме зерна и других факторах, которые производители солода и пивовары должны учитывать. [42]
В традиционной таксономии различные формы ячменя классифицировались как различные виды на основе морфологических различий. Двухрядный ячмень с осыпающимися колосами (дикий ячмень) был назван Hordeum spontaneum . Двухрядный ячмень с неосыпающимися колосами был назван H. distichon , шестирядный ячмень с неосыпающимися колосами — H. vulgare (или H. hexastichum ), а шестирядный с осыпающимися колосами — H. agriocrithon . Поскольку эти различия были вызваны мутациями одного гена в сочетании с цитологическими и молекулярными доказательствами, большинство последних классификаций рассматривают эти формы как один вид, H. vulgare . [9]
Голозерный или «голый» ячмень ( Hordeum vulgare var. nudum ) — это форма одомашненного ячменя с легко удаляемой шелухой . Голозерный ячмень — древняя продовольственная культура, но новая отрасль промышленности развилась вокруг использования отборного голозерного ячменя для повышения усвояемости зерна, особенно для свиней и птицы. [43] Голозерный ячмень был исследован на предмет нескольких потенциальных новых применений в качестве цельного зерна, отрубей и муки. [44]
В 2022 году мировое производство ячменя составило 155 миллионов тонн, во главе с Россией, на которую пришлось 15% мирового объема (таблица). Франция, Германия и Канада были вторичными производителями. Мировое производство ячменя было четвертым среди зерновых, после кукурузы (1,2 миллиарда тонн), пшеницы (808 миллионов тонн) и риса (776 миллионов тонн). [46]
Ячмень — это культура, которая предпочитает относительно низкие температуры, от 15 до 20 °C (от 59 до 68 °F) в вегетационный период; его выращивают по всему миру в умеренных зонах. Лучше всего он растет на хорошо дренированной почве при полном солнечном свете. В тропиках и субтропиках его выращивают для еды и соломы в Южной Азии, Северной и Восточной Африке и в Андах Южной Америки. В засушливых регионах он требует орошения. [47] У него короткий вегетационный период, и он относительно устойчив к засухе . [40] Ячмень более устойчив к засолению почвы , чем другие злаки, различаясь у разных сортов. [48] Он имеет меньшую зимостойкость , чем озимая пшеница , и гораздо меньшую, чем рожь. [49]
Как и другие злаки, ячмень обычно высаживают на обработанной земле. Семена традиционно разбрасывают , но в развитых странах обычно сеют рядами . По мере роста ему требуются питательные вещества в почве (азот, фосфор, калий), часто поставляемые в виде удобрений. Его необходимо контролировать на предмет вредителей и болезней, и при необходимости лечить, прежде чем они станут серьезными. Стебли и колосья желтеют при созревании, и колосья начинают поникать. Традиционно сбор урожая производился вручную серпами или косами ; в развитых странах сбор урожая механизирован с помощью комбайнов . [47]
Среди насекомых-вредителей ячменя есть тли , такие как русская пшеничная тля , гусеницы, такие как моль-сачка , ячменный мучнистый червец и личинки проволочников рода щелкунов, такие как Aeolus . Повреждения от тли часто терпимы, тогда как гусеницы могут поедать целые листья. Проволочники убивают рассаду и требуют обработки семян или предпосевной обработки. [47]
Серьёзные грибковые заболевания ячменя включают мучнистую росу, вызываемую Blumeria graminis , ожог листьев, вызываемый Rhynchosporium secalis , ржавчину ячменя, вызываемую Puccinia hordei , корончатую ржавчину, вызываемую Puccinia coronata , различные заболевания, вызываемые Cochliobolus sativus , фузариоз колоса [50] и стеблевая ржавчина ( Puccinia graminis ). [51] Бактериальные заболевания ячменя включают бактериальный ожог, вызываемый Xanthomonas campestris pv. translucens . [52] Ячмень восприимчив к нескольким вирусным заболеваниям , таким как вирус легкой мозаики ячменя [53] [54] Некоторые вирусы, такие как вирус жёлтой карликовости ячменя , переносимый тлей корневой рисовой , могут нанести серьёзный ущерб урожаю. [55]
Для стойкой устойчивости к болезням количественная устойчивость важнее качественной . Наиболее важные болезни листьев имеют соответствующие области генов устойчивости на всех хромосомах ячменя. [11] Для селекции устойчивости к листовой ржавчине, мучнистой росе, Rhynchosporium secalis , Pyrenophora teres f. teres , вирусу желтой карликовости ячменя и комплексу вирусов желтой мозаики ячменя доступно большое количество молекулярных маркеров . [56] [57]
Очищенный ячмень (или покрытый ячмень) едят после удаления несъедобной, волокнистой, внешней шелухи или оболочки. После удаления он называется очищенным ячменем (или ячменем для горшков или шотландским ячменем). [60] Перловая крупа (или перловая крупа) очищается от шелухи, чтобы удалить большую часть отрубей, и полируется. [60] Ячменная мука, цельнозерновая ячменная мука, более светлая, чем пшеничная мука, но более темная по цвету, используется в каше . [60] Эта каша известна как سويق : sawīq в арабском мире . [61]
Имея долгую историю выращивания на Ближнем Востоке , ячмень используется в широком спектре традиционных арабских , ассирийских , израильских , курдских и персидских блюд, включая кешкек , кашк и мурри . Ячменный суп традиционно едят во время Рамадана в Саудовской Аравии. [62] Чолнт или хамин (на иврите) — традиционное еврейское рагу , которое часто едят в субботу , в многочисленных рецептах как евреев -мизрахи , так и ашкенази ; его первоначальной формой была ячменная каша. [63]
В Восточной и Центральной Европе ячмень используется в супах и рагу, таких как ричет . В Африке, где он является традиционным пищевым растением, он имеет потенциал для улучшения питания, повышения продовольственной безопасности, содействия развитию сельских районов и поддержки устойчивого землепользования. [64]
Шестирядный сорт бере выращивается на Оркнейских , Шетландских, Кейтнесс и Западных островах Шотландского нагорья и островов . После помола в беремель его используют на местном уровне в хлебе , печенье и традиционном беремельном пресном хлебе . [65]
В японской кухне ячмень смешивают с рисом и готовят на пару как мугимэси . [66] Военно-морской хирург Такаки Канехиро ввел его в институциональную кулинарию для борьбы с бери-бери , эндемичным заболеванием в вооруженных силах в 19 веке. Он стал стандартным тюремным питанием и остается основным продуктом в Силах самообороны Японии . [67]
Вареный ячмень состоит на 69% из воды, на 28% из углеводов , на 2% из белка и на 0,4% из жира (таблица). В 100-граммовой (3,5 унции) порции вареного ячменя содержится 515 килоджоулей (123 ккал) пищевой энергии и является хорошим источником (10% или более от суточной нормы , DV) основных питательных веществ , включая пищевые волокна , витамин B ниацин (14% DV) и пищевые минералы , включая железо (10% DV) и марганец (12% DV) (таблица). [68]
По данным Министерства здравоохранения Канады и Управления по контролю за продуктами и лекарствами США , употребление не менее 3 граммов бета-глюкана ячменя в день может снизить уровень холестерина в крови , фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний . [69] [70] Употребление в пищу цельнозернового ячменя, зерна с высоким содержанием клетчатки, улучшает регуляцию сахара в крови (т. е. снижает реакцию глюкозы в крови на прием пищи). [71] Употребление хлопьев для завтрака, содержащих ячмень, в течение недель или месяцев улучшает уровень холестерина и регуляцию глюкозы. [72] Ячмень содержит глютен , что делает его неподходящим зерном для употребления людьми с расстройствами, связанными с глютеном , такими как целиакия , нецелиакийная чувствительность к глютену и страдающими аллергией на пшеницу . [73] Тем не менее, некоторые пациенты с аллергией на пшеницу могут переносить ячмень. [74]
Ячмень, переработанный в солод , является ключевым ингредиентом в производстве пива и виски . [75] Двухрядный ячмень традиционно используется в немецком и английском пиве. Шестирядный ячмень традиционно использовался в американском пиве , но сейчас широко используются оба сорта. [76] Дистиллированный из зеленого пива, [77] шотландский и ирландский виски производятся в основном из ячменя. [75] Около 25% американского ячменя используется для соложения, для чего ячмень является наиболее подходящим зерном. [78] Соответственно, ячмень часто оценивают по содержанию в нем солодовых ферментов . [11] Ячменное вино — это сорт крепкого пива из английской пивоваренной традиции. Алкогольный напиток 18 века с таким же названием готовился путем кипячения ячменя в воде, а затем смешиванием ячменной воды с белым вином, огуречником , лимоном и сахаром. В 19 веке другое ячменное вино готовилось по рецептам древнегреческого происхождения. [3]
Безалкогольные напитки, такие как ячменная вода [3] и жареный ячменный чай, готовятся путем кипячения ячменя в воде. [79] В Италии жареный ячмень иногда используют в качестве заменителя кофе, caffè d'orzo (ячменный кофе). [80]
Около 70% мирового производства ячменя используется в качестве корма для скота, [81] например, для кормления крупного рогатого скота в западной Канаде. [82] В 2014 году был разработан ферментативный процесс для производства из ячменя корма для рыб с высоким содержанием белка, подходящего для хищных рыб, таких как форель и лосось . [83]
Ячменная солома помещалась в сетчатые мешки и плавала в прудах для разведения рыбы или водных садах, чтобы помочь предотвратить рост водорослей, не нанося вреда прудовым растениям и животным. Эффективность метода в лучшем случае неоднозначна. [84] Ячменные зерна когда-то использовались для измерения в Англии, номинально три или четыре ячменных зерна составляли дюйм. [85] К 19 веку это было заменено стандартными дюймовыми мерами. [86] В древней Месопотамии ячмень использовался в качестве формы денег, стандартной единицей веса ячменя, а следовательно, и стоимости, был шекель . [ 87]
В древнеанглийской поэме «Беовульф » и в скандинавской мифологии Сцильд Скефинг (второе имя означает «со снопом ») и его сын Беов («Ячмень») связаны с зерном или, возможно, являются богами зерна; Дж. Р. Р. Толкин написал о них поэму «Король Сноп» и основал на их истории один из основных элементов своего легендариума — Древнюю прямую дорогу из Средиземья в земной рай Валинор . [88] Вильям Малмсберийский « Хроника » XII века рассказывает историю о связанной фигуре Скеафе как о спящем ребенке в лодке без весел со снопом зерна во главе. [89] Аксель Ольрик идентифицировал Пеко , параллельную «фигурку ячменя» в финской культуре, которую Р. Д. Фульк, в свою очередь, связал с эддическим Бергельмиром . [90]
В английском фольклоре фигура Джона Ячменное Зерно в народной песне с тем же названием является олицетворением ячменя и алкогольных напитков, изготавливаемых из него: пива и виски. В песне Джон Ячменное Зерно представлен страдающим от нападений, смерти и унижений, которые соответствуют различным стадиям выращивания ячменя, таким как жатва и соложение; но он мстит, напоив мужчин: «И маленький сэр Джон и орехово-коричневая чаша / Наконец-то оказались сильнейшим человеком». [91] [92] Народная песня « Элси Марли » восхваляет хозяйку эля из графства Дарем такими строками, как «А знаешь ли ты Элси Марли, дорогая? / Жену, которая продает ячмень, дорогая». Антиквар Катберт Шарп отмечает, что Элси Марли была «красивой, пышногрудой, суетливой хозяйкой и приносила в [пивной] дом хороших клиентов своей вежливостью и вниманием». [93]
Названия английских пабов , такие как The Barley Mow, [94] John Barleycorn, [91] Malt Shovel, [95] и Mash Tun [96], намекают на роль ячменя в производстве пива. [94]
использовался ячменный отвар.
Следы крахмала, обнаруженные на большом плоском камне, обнаруженном на месте обитания охотников-рыболовов-собирателей в Охало II, как известно, представляют собой первое выявление измельчения трав в эпоху верхнего палеолита. Учитывая важность этого открытия для использования съедобного зерна, в настоящее время проводятся дополнительные анализы. Тщательный отбор проб в сочетании с хорошей сохранностью позволили авторам продемонстрировать, что камень Охало II, несомненно, использовался для повседневной обработки диких злаков, пшеницы, ячменя, а теперь и овса, около 23 000 лет назад.
из когда-либо найденных «одомашненных» двухрядных ячменей.
Имя Деметры, таким образом, можно интерпретировать на греческом языке как «мать ячменя».
а шестирядный ячмень традиционно использовался в пиве в США.