Frontiere Editorial Proteine ​​Crops Alimente și furaje pentru viitorul științei plantelor

Reproducere a plantelor

Acest articol face parte din subiectul de cercetare

Culturi de proteine: alimente și furaje pentru viitor Vizualizați toate cele 29 de articole

Editat de
Diego Rubiales

Institutul pentru Agricultură Durabilă, Consiliul Național de Cercetare din Spania, Spania

editorial

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Editorial ARTICOL

  • 1 Biologia Agrosistemelor, Misiunea Biologică a Galiției, Consiliul Superior de Investigații Științifice (CSIC), Pontevedra, Spania
  • 2 Institutul de biologie agricolă și biotehnologie, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Milano, Italia
  • 3 Institutul de Științe Agricole (ICA), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Madrid, Spania
  • 4 Direcția generală responsabilă de cercetare și strategie, Organizația franceză pentru cercetare agricolă și cooperare internațională (CIRAD), Montpellier, Franța
  • 5 Unitatea de cercetare Managementul resurselor regenerabile și al mediului (UPR GREEN) (CIRAD), Montpellier, Franța

În acest subiect de cercetare (Culturi proteice: hrană și furaje pentru viitor), au fost incluse lucrări care tratează diferite aspecte ale culturilor proteice, cum ar fi reproducerea și selecția soiurilor cu randament ridicat sau trăsături specifice, biodiversitate, cultivare durabilă, utilizări alimentare și furaje, valoarea nutrițională, beneficiile pentru sănătate și problemele socio-economice sau de mediu, care pot fi considerate cruciale pentru a contribui la furnizarea proteinelor vegetale ale viitorului.

Un nou cadru de evaluare a fost dezvoltat de Reckling și colab. și s-a aplicat în cinci regiuni de studiu de caz din toată Europa cu obiectivul de a evalua compromisurile dintre efectele economice și de mediu ale integrării leguminoaselor în sistemele de cultură. Sistemele de cultură cu leguminoase au redus semnificativ emisiile de oxid de azot și utilizarea îngrășămintelor de azot în sistemele arabile și furajere. Cu toate acestea, leguminoasele de cereale au redus marjele brute în 3 din 5 regiuni, în timp ce leguminoasele furajere au crescut marjele brute în 3 din 3 regiuni. Leguminoasele s-au dovedit a fi benefice și în rotația culturilor și intercultarea cu cereale. Correa-Galeote și colab. raport despre variația comunităților bacteriene din rizosfera porumbului ca rezultat al intercopierii cu trifoi.

Prin urmare, creșterea cultivării leguminoaselor ar putea duce la sisteme economice de cultură competitive și la impacturi pozitive asupra mediului, dar atingerea acestui obiectiv necesită dezvoltarea unor noi strategii de gestionare, informate de implicarea consilierilor și a fermierilor și este adesea necesar să se sprijine fermierii în eforturile lor de a îmbunătățirea nivelului de biodiversitate la fermele lor. Deoarece multe leguminoase sunt polenizate de albine, importanța interacțiunii între plante și polenizatori (PPI) în leguminoase constă într-o combinație a importanței polenizării pentru serviciul de producție și strategiile de reproducere, plus urgența crescândă în atenuarea declinului polenizatorilor prin intermediul dezvoltarea și implementarea măsurilor de conservare. Studiul realizat de Suso și colab. despre PPI cuprinde o serie de recenzii, opinii și perspective și sunt propuse două abordări de bază: (a) agricultura cu polenizatori alternativi și (b) sistemul de proiectare a culturilor.

Lucas și colab. să se concentreze asupra viitorului lupinului ca cultură proteică în Europa și să concluzioneze că lupinul poate fi capabil să promoveze creșterea socio-economică și beneficiile de mediu în Europa, cu condiția ca tehnicile avansate de reproducere să ofere noi soiuri de lupin productive, iar noile procese să fie optimizate pentru a obține -ingrediente proteice de calitate pentru alimentele comercializabile care urmează să fie oferite consumatorilor. Necesitatea optimizării procesării proteinelor de lupin pentru o valoare nutrițională sporită și siguranța alimentelor este, de asemenea, abordată de Bartkiene și colab.

Există o conștientizare tot mai mare a necesității de a lua în considerare trăsăturile de calitate a semințelor în programele de reproducere a culturilor proteice. Bellaloui și colab. discutați un studiu agronomic menit să analizeze efectele practicilor de gestionare (data plantării și rata de însămânțare) asupra compoziției semințelor de soia. Proteinele de stocare a semințelor sunt o sursă valoroasă de aminoacizi esențiali pentru dietă; cu toate acestea, în multe semințe de leguminoase, acestea posedă adesea activități biologice care ar putea fi benefice sau dăunătoare consumatorului. Sparvoli și colab. arată cum îndepărtarea genetică, în boabele comune, a lectinelor și retenția inhibitorului α-amilazei împreună cu reducerea acumulării de fitați, se pot dovedi utile pentru a produce flori compozite de fasole pentru prepararea de alimente noi, biscuiți, cu proprietăți nutriționale îmbunătățite. Herman și Schmidt discută despre potențialul ingineriei de soia pentru hrana pentru acvacultură prin eliminarea proteinelor anti-nutriționale și creșterea compușilor benefici.

Aproape 50% din aportul global de proteine ​​alimentare provine din semințe de cereale (faostat.fao.org). Majoritatea acestor proteine ​​(prolamine) se acumulează în corpuri proteice (PB), polimeri mari formați în reticulul endoplasmatic (ER). Dimpotrivă, cele mai frecvente clase de proteine ​​de stocare a semințelor, albuminele 2S și globulinele 7S/11S se acumulează în vacuole de stocare a proteinelor (PSV), care sunt primul compartiment subcelular care a evoluat pentru a stoca proteinele din semințe. Deoarece ER este în principal un compartiment de tranzit, reședința permanentă ER a proteinelor care nu joacă un rol în funcțiile ER tipice pare o caracteristică unică prolaminelor. Pe baza prezenței unor domenii specifice în diferitele clase de proteine ​​de stocare, împreună cu studii filogenetice privind evoluția proteinelor de stocare, Pedrazzini și colab. formulați o ipoteză cu privire la modul în care PB a evoluat din PSV ca o soluție simplă pentru a găzdui proteinele de stocare a prolaminelor. Li și colab. analizați variația conținutului de albumină, globulină și glutenină din boabele de grâu în raport cu ratele de aplicare a azotului în diferite etape de creștere, ceea ce ar putea fi o abordare eficientă pentru a modula distribuția fracțiilor de proteine ​​pentru utilizări finale specifice.

Ramalingam și colab. să revizuiască mai multe studii proteomice și metabolomice pe modelul și leguminoasele culturilor și să discute despre modul în care integrarea „omicilor” va contribui la identificarea biomarkerilor exacți în programele de reproducere inteligentă a legumelor. Ei discută diferite abordări metodologice, împreună cu bioinformatica, și arată cum acestea ar putea fi utilizate pentru a aborda întrebările biologice pentru înțelegerea mecanismelor de răspuns la stres, a proceselor celulare și de dezvoltare și a simbiozei.

Alte culturi proteice merită, de asemenea, atenție. Cânepa este o cultură străveche care a fost cultivată la nivel mondial până la începutul secolului al XX-lea, după care cultivarea sa a scăzut. Recent, interesul pentru această cultură multifuncțională care furnizează fibre, cosuri și semințe, a fost reînnoit de o cerere tot mai mare nu numai de fibre naturale, ci și de conținutul ridicat și calitatea proteinelor și uleiului din semințe. Galasso și colab. a studiat compoziția unei colecții de genotipuri de cânepă de diferite origini geografice pentru a identifica potențialele genotipuri de îmbunătățire a soiurilor de cânepă. Rezultatele lor relevă diferențe notabile între genotipurile semințelor de cânepă pentru componentele antinutriționale, conținutul de ulei și proteine. Colectiv, acest studiu sugerează că semințele de cânepă sunt un produs interesant în ceea ce privește proteinele, uleiul și moleculele antioxidante, dar o reducere a acidului fitic ar fi de dorit atât pentru oameni, cât și pentru animalele monogastrice. Bellaloui și colab. și Yang și colab. a investigat valoarea nutritivă a bumbacului, în ceea ce privește conținutul de proteine ​​din semințe și respectiv embrioni.