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近红外光谱用来筛选醇溶蛋白含量低的小麦品系

发表时间:2016-08-13 14:23来源:分析测试百科网

 乳糜泻是一种带有遗传倾向的自身免疫性疾病,会对人小肠功能造成不利影响。最常见的症状包括慢性腹泻、腹胀、吸收不良、食欲不振、贫血和儿童发育异常。摄入任何一种被称为麦胶(俗称面筋)的小麦蛋白都会引发上述症状。在其他谷物包括黑麦和大麦中也发现了这些蛋白质。对于肠道中出现的麦胶,免疫系统会给出一种炎症反应从而导致了常见的症状,虽然其他问题是已知的,而且不是所有的患者症状都相同。

  最近,有研究人员用近红外光谱(NIRS)来从非转基因小麦品系中区分出通过干扰RNA (RNAi)产生的醇溶蛋白含量低的小麦品系,这种小麦对于患有乳糜泻的人来说可能是比较适合的食物。

 西班牙高等科研委员会(CSIC)可持续农业研究所(IAS)的植物育种部门的María Dolores García-Molina,和Córdoba大学NIR/MIR光谱团队的Juan García-Olmo,说小麦是最广泛种植的谷类作物。小麦蛋白仅占谷物重量的9~15%,而淀粉(碳水化合物)占谷物重量的60~75%。麦胶蛋白占蛋白重量的80~85%,而且几乎1/3的是醇溶蛋白,1/2的麦谷蛋白。单体结构的醇溶蛋白对于制作面包的好面团是必不可少的。不幸的是,全球大概1/100的人有对麦胶敏感的肠道,也就是我们所说的乳糜泻。然而,有证据表明这个数字可能会更大,而且在诊断的乳糜泻也许比现在的统计数据显示的更常见。

  建议患有乳糜泻的人遵循无麦胶饮食生活,且在某些情况下必须避免与引发症状的过敏麦胶有任何接触。同样地,现在在大力发展保留麦胶有用特性但是对乳糜泻患者没有健康问题的小麦品系方面已经有了很多努力。“新的谷物品种尤其是小麦的发展,减少产生免疫反应的麦胶含量将是非常重要的”,该团队在PLoS One期刊写道,“改善饮食可以减少疾病的发病率,就像已经证明的那样,疾病的发生与麦胶暴露的量和时间相关”。无麦胶产品已经相当“时髦”,即使没有乳糜泻的人可能会或可能不会对这些蛋白质有不同的耐受性。不幸的是,许多制造商的产品往往营养不足,且经过高度加工。更健康的低麦胶产品无论对于那些认为小麦是一个“坏”的食品的人还是有严重疾病状态的人都是有市场的。“降低麦胶毒性以及谷物麦胶相关的不耐受发病率的一个有效的方法,是通过RNAi下调免疫麦胶肽,”据该团队报道。

  该团队现在已经用Foss-NIR 6500Ⅱ仪器系统扫描了低醇溶蛋白小麦样品。然后他们开发了整个光谱范围的辨别模型,400~2500nm,400-780 nm, 800-1098nm以及1100-2500 nm,然后用偏最小二乘法(PLS)分析。2013年、2014年他们还在样品上进行了两项外部验证,结果显示,面粉样品99%的最小准确度,全谷物级别的样品是96%的准确度。转基因样品组包括409个全谷物样品以及414个面粉实验的样品;而非转基因组包括126个全谷物样品和156个面粉实验的样品,该研究小组写道。

  低麦胶和无麦胶的产品十分重要,但是麦胶对于维持小麦的营养品质也是十分重要的,它是小麦营养的来源。可追溯性是至关重要的,为了确保产品针对患有乳糜泻的人以及非腹腔麦胶敏感性(NCGS)的人可以依靠他们吃的没有被会对他们造成伤害的蛋白质污染的食物,简单的质量控制工具是必要的。这些同样的工具也可以用来评估和帮助开发合适的小麦品系。

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