Chenopodium pallidicaule , известный как cañihua , canihua или cañahua (от кечуа 'qañiwa, qañawa или qañawi') [1] [2] [3] , а также kañiwa или kaniwa , является видом маревых , похожим по свойствам и использованию на близкородственную киноа ( Chenopodium quinoa ).
Каньиуа родом из Андского региона , с более чем 200 разновидностями, и выращивается в Альтиплано на протяжении тысячелетий. Как культура, Каньиуа имеет отличительные характеристики, включая устойчивость к условиям высокогорья, высокое содержание белка и пищевых волокон , а также богатое содержание фенолов . [4] [5] [6]
Cañihua — травянистое и однолетнее растение . [7] [8] Этот вид является диплоидным с числом хромосом 2n = 18. [9] Существует два типа этого вида, которые различаются по ветвлению. Тип lasta показывает высокое ветвление, тогда как тип saguia характеризуется небольшим количеством ветвей и более прямостоячим ростом. [10] Растение достигает высоты 20–60 см и поэтому ниже своего близкого родственника киноа . [ требуется ссылка ]
Каньиуа также отличается от киноа соцветием и особенностями цветка. [7] Соцветия расположены на конечных и пазушных цимах. [10] Цветки маленькие и без лепестков . [10] Существует три различных типа цветка. Гермафродитные состоят как из тычинок , так и из пестиков . Другой тип цветка - пестичные цветки, у которых есть пестики, но нет тычинок. Третий тип цветка - мужские стерильные цветки . [10]
Плоды маленькие и темные, содержат коричневые или черные семена диаметром от 0,5 до 1,5 мм. [10] Плоды листопадные , что означает , что семена спонтанно теряются и затем рассеиваются. [10] После созревания стебель растения и листья меняют цвет на желтый, красный, зеленый или фиолетовый. [ 7] [10]
Каньиуа можно легко перемолоть в муку и приготовить ее в виде поджаренной муки каньиуа, называемой каньиуако . [11] [12] Каньиуако имеет ореховый вкус и может быть смешан с водой и молоком для завтрака. Поскольку он богат калориями и белками, местные жители берут его с собой в дальние путешествия. Кроме того, муку каньиуа можно использовать для множества других целей, таких как выпечка хлеба, кондитерских изделий и лапши. Некоторые разновидности каньиуа можно даже включать в сладости, закуски и смеси для прикорма. [12]
Испытания технологии приготовления и экструзии уже показали успешные результаты в нескольких странах. Эта технология имеет многочисленные преимущества, такие как низкая стоимость, простота эксплуатации, умеренный объем производства, минимальное вспомогательное оборудование, универсальность, хорошие санитарные условия и простота управления. [13] Результаты исследования показали, что начальное содержание влаги 12% было оптимальным для получения экструдата с хорошими физико-химическими характеристиками (например, степенью желатинизации, индексом расширения сечения, индексом поглощения воды, индексом растворимости в воде и плотностью). [12] Кроме того, обжаривание не оказывает существенного влияния на диализируемость ценных с точки зрения питания минералов в каньиве. Однако было обнаружено, что кипячение увеличивает диализируемость цинка, железа и кальция. [14]
Каньиуа является важной культурой для обеспечения продовольственной безопасности в Андском регионе, где существуют проблемы с питанием. [ необходима цитата ] Наиболее пострадавшей группой являются сельские семьи, имеющие ограниченный доступ к товарам из-за нищеты и засух. [ необходима цитата ] Каньиуа легкодоступна и устойчива к засухе, предлагая потенциальную пищу и доход для фермеров, живущих в высокогорье. [11]
Для решения проблем продовольственной безопасности разрабатываются новые технологии и продукты переработки пищевых продуктов, чтобы побудить компании перерабатывать местные андские культуры и увеличивать их потребление, а также открывать рыночные возможности с использованием каньихуа. [11]
Местные продовольственные культуры Анд, киноа ( Chenopodium quinoa ), кивича ( Amaranthus caudatus ) и канихуа, обладают высокой пищевой ценностью, основанной главным образом на значительном содержании белка и пищевой клетчатки. [5] [6] [11] Содержание белка, кальция, цинка и железа в них выше, чем в более широко распространенных злаках. [14] [15]
Содержание белка (15,3%) в зерне каньихуа выше, чем в киноа и кивиче, [5] [6] [12] [15] и похоже на пшеницу (12,6%) и овес (16,9%). Белки каньихуа в основном относятся к типу альбумина и глобулина . [16] Эти два типа белков не являются глютенами и имеют очень хороший баланс аминокислот. [17] Зерна содержат все девять незаменимых аминокислот, а именно лизин , гистидин , треонин , метионин , валин , изолейцин , лейцин , фенилаланин и триптофан, и удовлетворяют ежедневные потребности детей и взрослых в незаменимых аминокислотах. [18] Они особенно богаты серосодержащими аминокислотами , лизином и ароматическими аминокислотами .
Липиды в основном состоят из ненасыщенных жирных кислот . [11] [ 15] Ненасыщенные жирные кислоты составляют 71,4% от общего содержания липидов в каньихуа. Они состоят из высоких концентраций линолевой кислоты (39,2%), омега-6 жирной кислоты, которая необходима для здоровья человека, и олеиновой кислоты (28,6%), омега-9 жирной кислоты. Как правило, полиненасыщенные жирные кислоты являются наиболее распространенными, за ними следуют мононенасыщенные и насыщенные жирные кислоты . [19] [20]
Как андийское зерно, каньихуа имеет высокое содержание углеводов с крахмалом в качестве наиболее распространенного сахара. С процентным содержанием 1% глюкозы , 2% сахарозы и 1% мальтозы , количество свободных сахаров довольно мало, но немного выше, чем у киноа или амаранта . [21]
В отличие от киноа, канихуа содержит меньшее количество горьких на вкус сапонинов , которые влияют на вкус и текстуру. [12]
Кроме того, каньихуа считается хорошим источником тиамина , рибофлавина , ниацина и витамина С. [ 22] Пищевая ценность на 100 г каньихуа показана в таблице 1. [23]
Каньиуа — полуодомашненное растение из высокогорий Боливии и Перу, [24] выращиваемое как псевдозерновая культура из-за его семян. [25] И семена, и листья съедобны. [26]
Растение часто выращивалось в Южной Америке в прошлом. В Боливии известно более 200 сортов, но только двадцать из них все еще используются, и большинство фермеров выращивают только один. [27]
Cañihua хорошо адаптирован к климату Анд и поэтому устойчив к холоду на всех стадиях роста. Взрослые растения также устойчивы к ночным заморозкам. [26] В вегетативной стадии растение может выживать до –10 °C, цветет до –3 °C [25] и растет до температур до 28 °C при достаточной влажности. [28]
Cañihua можно выращивать на высоте от 1500 м до 4400 м, но редко выращивают ниже 3800 м. Растение проявляет высокую устойчивость к абиотическим стрессорам. [29] Cañihua может переносить засуху, поскольку оно адаптировано к малому количеству осадков и сухим условиям. При осадках в вегетационный период от 500 до 800 мм орошение становится ненужным. [26] Кроме того, Cañihua демонстрирует устойчивость к засоленным условиям, часто распространенным в районах с быстрорастущим населением и низкой доступностью воды. [30] Cañihua можно выращивать на любом типе умеренно плодородной почвы, включая неглубокие, кислые и щелочные почвы. Cañihua переносит широкий спектр высоких и низких температур и не подвержено воздействию мороза. Кроме того, его семена прорастают при низких температурах. [29] Однако растение плохо растет в тени, вблизи моря или в чрезмерно влажных условиях. [26]
Как однолетняя культура, каньихуа достигает зрелости через 95–150 дней, в зависимости от сорта. [25] Прорастание начинается при температуре почвы 5 °C. Цветение происходит с июля по октябрь при температуре около 10 °C, а созревание — с августа по октябрь при 15 °C. [26]
Каньиуа необходимо собирать при изменении цвета, [28] до полного созревания, чтобы предотвратить высокие потери урожая из-за разбрасывания семян. [25] Урожай необходимо срезать, высушить и обмолотить вручную или с помощью пшеничной молотилки. [28] Бумажная шелуха покрывает семена и должна быть вымыта и вытерта. [26] Средняя урожайность семян составляет 400–900 кг/га в традиционных системах земледелия. В интенсивных системах можно получить урожайность 2–3 т. [25] Вес 1000 зерен (вес в граммах 1000 семян) составляет всего 480 мг по сравнению с 1900 мг–4000 мг у киноа . [31]
Каньиуа часто рассматривается как забытая культура, которая когда-то широко использовалась в Андах, но теперь заменена другими культурами, такими как просо . Сегодня каньихуа имеет значение только на больших высотах, где ни киноа, ни просо не могут расти. [32]
В перуанских высокогорьях произрастает множество местных сортов, некоторые из которых обладают полезными агрономическими характеристиками. Эти сорта интересны для включения в селекционные программы, направленные на повышение адаптивности каньихуа для выращивания в более крупных масштабах. До сих пор в агрономическое улучшение каньихуа были вложены ограниченные инвестиции. Одной из возможных причин может быть то, что семейство Amaranthaceae состоит из растений со схожими характеристиками, что приводит к потенциальной рыночной конкуренции. С другой стороны, успех киноа и растущий спрос на нее в западных странах могут облегчить выход на мировой рынок. [33]
По сравнению с киноа, цепочка создания стоимости канихуа от производителей до сельских и городских рынков недостаточно развита. [34] Для сельских жителей Южной Америки канихуа имеет потенциал в плане продовольственной безопасности, питания и самообеспечения. [35]
Урожай был экспериментально выведен в Финляндии и показал хорошие результаты. [28] Риск ауткроссинга очень мал, так как канихуа является самоопыляющимся. [31] Риск стать инвазивным остается. [36] Поскольку обычно выращивается в суровых условиях с низким давлением сорняков, эта культура может понести потери урожая в различных климатических условиях. Чтобы преодолеть более высокое давление сорняков, посадка рядами может облегчить прополку. [33] Требуются дальнейшие исследования для улучшения удобрения и, таким образом, повышения урожайности. На местном уровне есть хорошие результаты с овечьим навозом, и почти не нужно вносить удобрения в севооборотах с картофелем. [34] Наиболее важными целями селекции являются уменьшение разброса семян и увеличение размера семян. [28] [37]
Cañihua является членом семейства маревых ( Amaranthaceae ) и относится к виду Chenopodium , род включает 150 травянистых цветковых растений . [33] Растение относится к псевдозлакам , похоже на все более популярную киноа ( Chenopodium quinoa ) и тесно связано с ней. Cañihua (AA, 2n = 2x = 18) является диплоидным родственником A-генома аллотетраплоидной киноа (AABB, 2n = 4x = 36). [38] Геном киноа представляет собой недавнее событие полиплоидизации между североамериканскими и евразийскими диплоидными видами, передавшими субгеномы A и B современной киноа соответственно. Южноамериканская Cañihua не считается прямым донором генома A для киноа, но является ее близким родственником. [39]
Многие исследователи считают псевдозерновые растения полуодомашненными. Для продолжения или интенсификации выращивания этой культуры необходимо начать генетические улучшения канихуа. [33] [34] Растение демонстрирует морфологически сорные характеристики, неравномерное созревание и тенденцию к осыпанию . Еще одной агрономической проблемой является малый размер семян , что затрудняет сбор и обработку семян.
Целью селекции является увеличение высоты растения и его нерассыпающееся поведение, а также другие характеристики. [33] С 2019 года доступна полная сборка референсного генома для канихуа, и эксперты ожидают возобновления интереса к улучшению агрономических свойств с использованием современной селекции растений. [38]
Многие исследователи считают каньихуа полуодомашненным растением. [33] [34] Тем не менее, четкие различия между дикими и культурными линиями могут быть показаны филогенетически . [34] Chenopodium pallidicaule был одомашнен культурой Тиуанако , доколумбовой цивилизацией, которая процветала в Андском Альтиплано . Озерный регион озера Титикака считается центром происхождения — именно там генетическая изменчивость каньихуа по-прежнему самая большая. Морфологические исследования семян и библиографические обзоры предполагают, что одомашнивание могло произойти за 3500 лет до настоящего времени. На археологических раскопках обнаружены остатки крахмала каньихуа возрастом от 5000 до 3200 лет. [33] Другие источники датируют выращивание 7000 лет назад. [38] Точная история одомашнивания остается спекулятивной.
После испанского завоевания выращивание каньихуа было остановлено из-за его связи с культурами коренных народов . Сегодня каньихуа остается ограниченным Перу и Боливией, и культура не распространилась за пределы засушливых высокогорных регионов. [33] Его выращивают в перуанской зоне Сьерра и в Альтиплано Боливии, при этом департамент Пунио особенно важен для выращивания каньихуа. [38]
В перуанских высокогорьях высевают около 50 различных генотипов. Существуют различные способы дифференциации сортов канихуа, и их названия могут различаться в зависимости от региона. Возможная дискриминация осуществляется по окраске семян или флуоресценции на Wila (красный), Q'illu (желтый), Janq'u (белый), Chiara (черный) и другие. Другая распространенная классификация включает различение сортов по их среде произрастания. Сорта Saiwa демонстрируют вертикальный рост, Last'as демонстрируют полураспростертый, а Pampa Last'as имеют распростертый рост, растущий близко к земле или вдоль нее. Типы Saiwa хорошо подходят для склонов холмов из-за их устойчивости к полеганию, в то время как материалы Last'as предпочтительны на равнинах. Большинство возделываемых местных сортов относятся к типу Last'as . [33]
Существует всего несколько улучшенных местных сортов или даже сортов каньихуа. В Перу Национальный институт сельскохозяйственных инноваций (INIA) отобрал четыре местных сорта с благоприятными агрономическими характеристиками: Cupis, Ramis и Illpa INIA 406. В Боливии есть три улучшенных сорта, принадлежащих к типу Last'as : Kullaca, Illimani и самый новый Qañawiri. Улучшенные местные сорта обычно показывают выдающуюся урожайность и сниженный риск потерь зерна на стадии созревания и во время сбора урожая. [33]
В настоящее время ведутся работы по сохранению генетического разнообразия канихуа в Перу. В банках гермоплазмы Камакани-УНА-Пуно и Ильпа-ИНИА-Пуно в настоящее время хранится 430 уникальных образцов из определенных мест, сопровождаемых паспортными данными, а также агрономическими и морфологическими характеристиками. [33]
