Овес | |
---|---|
Научная классификация | |
Королевство: | Плантае |
Клад : | Трахеофиты |
Клад : | Покрытосеменные |
Клад : | Однодольные |
Клад : | Коммелиниды |
Заказ: | Поалес |
Семья: | Poaceae |
Подсемейство: | Pooideae |
Род: | Авена |
Разновидность: | А. сатива |
Биномиальное имя | |
Авена посевная Л. (1753) |
Овес ( Avena sativa ), иногда называемый обычным овсом , является видом зерновых культур, выращиваемых для получения семян, которые известны под тем же названием (обычно во множественном числе). Овес, по-видимому, был одомашнен как вторичная культура , поскольку его семена были достаточно похожи на семена других злаков, чтобы их включили ранние земледельцы. Овес переносит холодные зимы хуже, чем такие злаки, как пшеница , ячмень и рожь , но ему нужно меньше летней жары и больше дождей, что делает его важным в таких регионах, как Северо-Западная Европа, с прохладным влажным летом. Он может переносить малопитательные и кислые почвы. Овес растет густо и энергично, что позволяет ему вытеснять многие сорняки, и по сравнению с другими злаками он относительно свободен от болезней.
Овес используется в пищу человеком в виде овсяной муки , в том числе в виде овсяных хлопьев или овсяных хлопьев . В мировом производстве доминируют Канада и Россия; мировая торговля составляет небольшую часть производства, большая часть зерна потребляется в странах-производителях. Овес — это богатая питательными веществами пища, связанная с более низким уровнем холестерина в крови и снижением риска сердечных заболеваний у человека при регулярном потреблении. Одним из наиболее распространенных видов использования овса является корм для скота ; культуру также можно выращивать как почвопокровное растение и заделывать в почву как зеленое удобрение.
Филогенетический анализ с использованием молекулярной ДНК и морфологических данных помещает род овса Avena в подсемейство Pooideae . Это подсемейство включает в себя злаки пшеницу , ячмень и рожь ; они относятся к трибе Triticeae , в то время как Avena относится к Poeae , вместе с такими злаками, как Briza и Agrostis . [1] Диким предком Avena sativa и близкородственной второстепенной культуры – A. byzantina – является A. sterilis , естественно гексаплоидный дикий овес, ДНК которого находится в шести наборах хромосом . Генетические данные показывают, что предковые формы A. sterilis произрастали в Плодородном полумесяце Ближнего Востока. [2] [3]
Анализ материнских линий 25 видов Avena с использованием хлоропластной и митохондриальной ДНК показал, что гексаплоидный геном A. sativa происходит от трех диплоидных видов овса (каждый с двумя наборами хромосом); наборы обозначены как A, B, C и D. Диплоидными видами являются CC A. ventricosa , AA A. canariensis и AA A. longiglumis , а также два тетраплоидных овса (каждый с четырьмя наборами), а именно AACC A. insularis и AABB A. agadiriana . Тетраплоиды образовались около 10,6 млн лет назад , а гексаплоиды — около 7,4 млн лет назад. [4]
Геномное исследование показывает, что шелушёный сорт и голый сорт A. sativa var. nuda разошлись около 51 200 лет назад, задолго до одомашнивания . Это означает, что два сорта были одомашнены независимо. [5]
Овес, как полагают, появился как вторичная культура . Это означает, что он произошел от того, что считалось сорняком первичных одомашненных злаков, таких как пшеница. Он выжил как вавиловский имитатор , имея зерна, которые неолитическим людям было трудно отличить от первичной культуры. [3]
Овес выращивали в течение нескольких тысяч лет, прежде чем он был одомашнен. В зернохранилище из докерамического неолита , около 11 400 - 11 200 лет назад в долине реки Иордан на Ближнем Востоке, содержалось большое количество зерен дикого овса (120 000 семян A. sterilis ). Находка подразумевает преднамеренное выращивание . Одомашненные зерна овса впервые появляются в археологических записях в Европе около 3000 лет назад. [3] [5] [6]
Овес — это высокая крепкая трава, член семейства Poaceae ; он может вырасти до высоты 1,8 метра (5,9 фута). Листья длинные, узкие и заостренные, растут вверх; они могут быть от 15 до 40 сантиметров (от 5,9 до 15,7 дюйма) в длину и около 5-15 миллиметров (от 0,20 до 0,59 дюйма) в ширину. На верхушке стебля растение разветвляется на свободный пучок или метелку колосков . Они содержат опыляемые ветром цветы, которые созревают в семена или зерна овса. [ 7] С ботанической точки зрения зерно является зерновкой , так как стенка плода срастается с самим семенем. Как и другие злаковые культуры, зерновка содержит внешнюю оболочку или отруби , крахмалистый пищевой запас или эндосперм , который занимает большую часть семени, и богатый белком зародыш , который при посадке в почву может вырасти в новое растение. [8]
Овес — однолетнее растение, которое лучше всего выращивать в умеренных регионах. [7] Он хуже переносит холодные зимы, чем пшеница, рожь или ячмень; ему вредит продолжительный холод ниже −7 °C (20 °F). [9] Он имеет меньшую потребность в летнем тепле и большую переносимость (и потребность в) дожде, чем другие упомянутые злаки, поэтому он особенно важен в регионах с прохладным влажным летом, таких как Северо-Западная Европа. [7] [10]
Овес может расти на большинстве плодородных, дренированных почв, будучи терпимым к широкому спектру типов почв. Хотя лучшие урожаи достигаются при pH почвы от 5,3 до 5,7, овес может переносить почвы с pH всего лишь 4,5. Он лучше растет на почвах с низким содержанием питательных веществ, чем пшеница или кукуруза , но, как правило, менее терпим к высокой засоленности почвы, чем другие злаки. [11]
Овес может вытеснить многие сорняки, так как он растет густо (с большим количеством листовых побегов) и энергично, но все еще подвержен некоторым широколиственным сорнякам . Контроль может осуществляться гербицидами или комплексной борьбой с вредителями с такими мерами, как посев семян, свободных от сорняков. [12]
Овес относительно свободен от болезней. Тем не менее, он страдает от некоторых болезней листьев, таких как стеблевая ржавчина ( Puccinia graminis f. sp. avenae ) и корончатая ржавчина ( P. coronata var. avenae ). [13] Инфекция корончатой ржавчины может значительно снизить фотосинтез и общую физиологическую активность листьев овса, тем самым снижая рост и урожайность. [14] [15]
Овес подвергается атакам нематод и насекомых, включая тлей, гусениц, майских жуков, кузнечиков, трипсов и проволочников. Большинство этих вредителей не являются специфическими для овса и лишь изредка наносят значительный ущерб его посевам. [ необходима цитата ]
Собранный овес проходит несколько стадий измельчения. Первая стадия — очистка, чтобы удалить семена других растений, камни и любые другие посторонние материалы. Следующая стадия — шелушение, чтобы удалить неперевариваемые отруби, оставляя семена или « крупу ». Нагревание денатурирует ферменты в семенах, которые могут сделать их кислыми или прогорклыми; затем зерно высушивают, чтобы свести к минимуму риск порчи бактериями и грибками. Могут следовать многочисленные стадии резки или измельчения зерна, в зависимости от того, какой вид продукта требуется. Для овсяной муки зерно измельчают до определенной тонкости. Для домашнего использования, например, для приготовления каши , овес часто раскатывают, чтобы ускорить его приготовление. [16]
Овсяную муку можно измельчать для использования в небольших количествах, измельчая овсяные хлопья или овсянку традиционного (не быстрого) приготовления в кухонном комбайне или мельнице для специй. [17]
Страна | Миллионы тонн |
---|---|
Канада | 5.2 |
Россия | 4.5 |
Австралия | 1.7 |
Польша | 1.5 |
Бразилия | 1.3 |
Финляндия | 1.2 |
Великобритания | 1.1 |
Мир | 26.4 |
Источник: FAOSTAT Организации Объединенных Наций [18] |
В 2022 году мировое производство овса составило 26 миллионов тонн, лидирует Канада с 20% от общего объема и Россия с 17% (таблица). Это сопоставимо с более чем 100 миллионами тонн пшеницы , например. [18] Мировая торговля представляет собой скромный процент производства, менее 10%, большая часть зерна потребляется в странах-производителях. Основным экспортером является Канада, за ней следуют Швеция и Финляндия; США являются основным импортером. [19]
Фьючерсы на овес торгуются в долларах США в количестве 5000 бушелей на Чикагской товарной бирже и имеют даты поставки в марте, мае, июле, сентябре и декабре. [20]
Avena sativa — аллогексаплоидный вид с тремя предковыми геномами (2 n = 6 x = 42; AACCDD). [21] [22] [23] В результате геном большой (12,6 Гб, 1C-value = 12,85) и сложный. [24] [25] Культивируемый гексаплоидный овес имеет уникальную мозаичную архитектуру хромосом, которая является результатом многочисленных транслокаций между тремя субгеномами. [21] [26] Эти транслокации могут вызывать барьеры для разведения и несовместимости при скрещивании сортов с различной хромосомной архитектурой. Следовательно, селекция овса и скрещивание желаемых признаков были затруднены из-за отсутствия референтной сборки генома. В мае 2022 года была сообщена о полностью аннотированной референтной последовательности генома Avena sativa . [21] Предполагается, что субгеном AA произошел от Avena longiglumis , а CCDD — от тетраплоидного Avena insularis . [21]
Виды Avena могут гибридизироваться , и гены, интрогрессированные (привнесенные) из других видов с геномом «A», внесли много ценных признаков, таких как устойчивость к корончатой ржавчине овса . [27] [28] Pc98 — один из таких признаков, интрогрессированный из A. sterilis CAV 1979 , который обеспечивает устойчивость на всех стадиях (ASR) против Pca . [29]
Можно скрещивать овес с травами других родов, что позволяет селекционерам растений легко вводить признаки. В отличие от пшеницы , овес иногда сохраняет хромосомы кукурузы или проса после таких скрещиваний. Эти широкие скрещивания обычно производятся для получения двойного гаплоидного материала для разведения; быстрая потеря чужеродных хромосом от неродственного донора пыльцы приводит к растению только с одним набором хромосом (гаплоид ) . [30] [31] [32]
Линии добавления с чужеродными хромосомами могут быть использованы в качестве источника новых признаков в овсе. Например, исследование линий добавления овса-кукурузы было использовано для картирования генов, участвующих в фотосинтезе C4 . Для получения менделевского наследования этих новых признаков были созданы линии радиационных гибридов , в которых сегменты хромосом кукурузы были интрогрессированы в геном овса. Это потенциально переносит тысячи генов от вида, который является отдаленно родственным, но не считается методом ГМО . [33]
Исследование 2013 года применило простой повтор последовательности и выявило пять основных групп, а именно коммерческие сорта и четыре группы местных сортов . [34] [35]
Пищевая ценность на 100 г (3,5 унции) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Энергия | 1628 кДж (389 ккал) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
66,3 г | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Пищевые волокна | 11,6 г | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6,9 г | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Насыщенный | 1,21 г | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Мононенасыщенные | 2,18 г | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Полиненасыщенные | 2,54 г | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
16,9 г | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Другие компоненты | Количество | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Вода | 8 г | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
β-глюканы (растворимая клетчатка) [36] | 4 г | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Вход в центральный банк данных USDA FoodData | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
† Проценты рассчитаны на основе рекомендаций США для взрослых, [37] за исключением калия, который рассчитан на основе рекомендаций экспертов из Национальных академий . [38] |
Необработанный овес на 66% состоит из углеводов , в том числе 11% пищевых волокон и 4% бета-глюканов , 7% жиров , 17% белков и 8% воды (таблица). В контрольной порции в 100 г (3,5 унции) овес обеспечивает 389 килокалорий (1630 кДж ) и является богатым источником (20% или более от суточной нормы , DV) белка (34% DV), пищевых волокон (44% DV), нескольких витаминов группы B и многочисленных пищевых минералов , особенно марганца (213% DV) (таблица).
Постоянное употребление овсяных продуктов снижает уровень липопротеинов низкой плотности и общего холестерина в крови , [39] уменьшая риск сердечно-сосудистых заболеваний . [40] Благотворное влияние потребления овса на снижение уровня липидов в крови объясняется бета-глюканом овса . [39] [40] Потребление овса может помочь снизить индекс массы тела у людей, страдающих ожирением . [40]
Управление по контролю за продуктами и лекарствами США разрешает компаниям делать заявления о пользе для здоровья на этикетках пищевых продуктов, содержащих растворимую клетчатку из цельного овса, при условии, что в одной порции содержится 0,75 грамма растворимой клетчатки. [41]
При использовании в пищевых продуктах овес чаще всего раскатывают или измельчают в овсянку или измельчают в мелкую овсяную муку . Овсянку в основном едят в виде каши , но также ее можно использовать в различных хлебобулочных изделиях, таких как овсяные лепешки (которые могут быть приготовлены из грубого овса для более грубой текстуры), овсяное печенье и овсяный хлеб. Овес является ингредиентом многих холодных хлопьев, в частности мюсли и гранолы ; компания Quaker Oats представила овсянку быстрого приготовления в 1966 году. [42] Овес также используется для производства заменителей молока (« овсяное молоко »). [43] По состоянию на конец 2020 года [обновлять]рынок овсяного молока стал вторым по величине среди растительного молока в Соединенных Штатах, уступая миндальному молоку , но превышая продажи соевого молока . [44] В течение многих столетий овес был основой питания жителей Западного Уэльса , вплоть до изменений в методах ведения сельского хозяйства в 1960-х годах. Он использовался во многих традиционных валлийских блюдах , включая лаврабред , валлийский завтрак и « моллюски с яйцами», подаваемые с овсяным хлебом. [45]
В Британии овес иногда используют для приготовления пива, например, овсяного стаута , где процент овса, часто 30%, добавляется к ячменю для сусла . [46] Овсяный каудл , приготовленный из эля и овсянки со специями, был традиционным британским напитком и любимым напитком Оливера Кромвеля . [47] [48]
Овес обычно используется в качестве корма для лошадей, когда требуются дополнительные углеводы и последующее повышение энергии. Овсяную шелуху можно измельчать (« раскатывать » или «скручивать»), чтобы облегчить ее переваривание, [49] или можно скармливать целиком. Их можно давать отдельно или в составе смешанных пищевых гранул. Крупный рогатый скот также кормят овсом, либо целиком, либо измельченным в грубую муку с использованием вальцовой мельницы , жерновой мельницы или молотковой мельницы . Овсяный корм обычно используется для кормления всех видов жвачных животных в качестве подножного корма, соломы, сена или силоса. [50]
Зимний овес можно выращивать как внесезонное почвопокровное растение и вспахивать весной как зеленое удобрение или собирать в начале лета. Его также можно использовать для пастбищ; его можно пасти некоторое время, а затем отпустить на производство зерна или пасти непрерывно, пока не будут готовы другие пастбища. [51]
Овсяная солома используется в качестве подстилки для животных; она впитывает жидкости лучше, чем пшеничная солома. [52] Солому можно использовать для изготовления кукурузных кукол , небольших декоративных плетеных фигурок. [53] Завязанная в муслиновый мешочек, овсяная солома использовалась для смягчения воды в ванне. [54]
Целиакия (или глютеновая болезнь) — это постоянное аутоиммунное заболевание, вызываемое глютеновыми белками. [55] [56] [57] [58] Оно почти всегда встречается у генетически предрасположенных людей, имея распространенность около 1% в развитых странах . [ 55] [59] [60] Овсяные продукты часто загрязнены другими содержащими глютен зерновыми, в основном пшеницей и ячменем , что требует осторожности при использовании овса, если люди чувствительны к глютену в этих зернах. [56] [57] [61] [62] Например, овсяный хлеб часто содержит лишь небольшую долю овса наряду с пшеницей или другими злаками. [63] Использование чистого овса в безглютеновой диете обеспечивает улучшенную пищевую ценность, [57] [64] но остается спорным, поскольку небольшая часть людей с целиакией реагирует на чистый овес. [56] [65]
В своем «Словаре английского языка» 1755 года Сэмюэл Джонсон определил овес как «зерно, которое в Англии обычно дают лошадям, а в Шотландии используют для поддержания жизни людей». [66]
«Oats and Beans and Barley Grow» — первая строка традиционной народной песни (1380 в Индексе народных песен Роуда ), записанной в разных формах с 1870 года. Похожие песни записаны во Франции, Канаде, Бельгии, Швеции и Италии. [67]
В английском языке овес ассоциируется с половым актом , как в идиомах «sewing one's (wild) oats», что означает иметь много сексуальных партнеров в юности, [68] и «getting your oats», что означает регулярные занятия сексом. [69]
Аналогичные глиадину белки, обнаруженные в пшенице, существуют как секалин во ржи, гордеин в ячмене и авенины в овсе и вместе называются "глютеном". Производные этих зерен, такие как тритикале и солод, и другие древние сорта пшеницы, такие как спельта и камут, также содержат глютен. Глютен, обнаруженный во всех этих зернах, был идентифицирован как компонент, способный вызвать иммуноопосредованное расстройство, целиакию.