Schimbările climatice modifică profilul proteic al grâului, cu efecte asupra panificației
Concentrațiile mai ridicate de dioxid de carbon (CO₂) din atmosferă pot modifica semnificativ compoziția proteică a grâului, arată un nou studiu condus de Institutul Leibniz pentru Biologia Sistemelor Alimentare din cadrul Universității Tehnice din München. Efectele depind însă de soiul cultivat și pot influența atât calitatea la panificație, cât și, potențial, tolerabilitatea produselor din grâu. Rezultatele au fost publicate în revista Food Chemistry.
Ca urmare a schimbărilor climatice, concentrația globală de CO₂ din atmosferă a crescut de la aproximativ 340 ppm în 1980 la circa 425 ppm în 2024. În funcție de evoluțiile socioeconomice viitoare, aceasta ar putea ajunge la aproximativ 600 ppm până în 2050. Grâul, unul dintre cele mai importante alimente de bază la nivel mondial, va crește astfel în viitor în condiții de concentrații semnificativ mai mari de CO₂.
Experimente în câmp cu zece soiuri de grâu de toamnă
Până în prezent, doar puține experimente în câmp au investigat modul în care concentrațiile ridicate de CO₂ afectează compoziția proteică a grâului. Pentru a acoperi această lacună, echipa interdisciplinară de cercetători a cultivat zece soiuri de grâu de toamnă în condiții realiste de creștere și mediu. O parte dintre plante au fost expuse unei concentrații ridicate de CO₂ (546 ppm), în timp ce celelalte au crescut în condițiile actuale de CO₂.
După recoltare, cercetătorii au analizat compoziția proteică a diverselor probe de boabe cu ajutorul unei metode de spectrometrie de masă de înaltă rezoluție, dezvoltată de ei înșiși. Aceștia s-au concentrat asupra proteinelor precum inhibitorii de amilază/tripsină, puroindolinele și proteinele din gluten, dar și asupra peptidelor active în boala celiacă.
Creșteri și scăderi dependente de soi
În general, conținutul de inhibitori de amilază/tripsină a crescut în condițiile de CO₂ ridicat. În schimb, concentrațiile de puroindoline, proteine din gluten și anumite peptide active în boala celiacă – care pot rezulta din proteinele din gluten în timpul digestiei – au scăzut.
„Amploarea acestor modificări a depins însă în mare măsură de soiul specific de grâu”, explică Sabrina Geisslitz, cercetătoare principală și membră a echipei de cercetare conduse de Katharina Scherf la Institutul Leibniz. „Rezultatele noastre au arătat, de asemenea, că reducerea concentrației de proteine din gluten a fost asociată cu o calitate mai slabă la panificație.”
Katharina Scherf, șefa grupului de cercetare pentru chimia biopolimerilor alimentari la Institutul Leibniz și profesoară de sisteme de biopolimeri alimentari la TUM School of Life Sciences, adaugă: „Modificările observate la inhibitorii de amilază/tripsină și la anumite peptide active în boala celiacă ar putea fi relevante pe termen lung și pentru afecțiunile legate de grâu. Sunt însă necesare studii suplimentare pentru a clarifica semnificația biologică și imunologică reală a acestor diferențe.”
Selecția soiurilor, o prioritate pentru viitor
Rezultatele studiului subliniază cât de important este să fie identificați și cultivați prin ameliorare soiuri de grâu care să mențină o calitate ridicată la panificație chiar și în condiții de concentrații crescute de CO₂, conținând totodată cât mai puține proteine potențial intolerabile.
Pe lângă cercetătorii de la Institutul Leibniz, echipa interdisciplinară a inclus specialiști de la Institutul de Tehnologie din Karlsruhe, de la Centrul Bavarez de Cercetare Agricolă și de la Centrul de Cercetare din Jülich.
