Полезные свойства бобовых


Польза и вред бобов для здоровья человека

Бобовые являются одним из полезнейших для здоровья продуктов. Они чрезвычайно популярны не только в кулинарии, но и в народной медицине. С их помощью можно как укрепить организм, так и поддерживать его при тяжелых заболеваниях. Но важно также знать, что не во всех случаях этот продукт показан к употреблению. Рассмотрим его полезные свойства, рецепты с ними, а также случаи, когда употреблять их в пищу запрещено.

Коротко о бобах

К бобовым относится множество всем известных растений: горох, фасоль, соя и др. Их объединяет одно: плоды этих растений, в быту называющиеся стручками, состоит из двух тонких створок, внутри которых находятся семена – эти-то семена в обиходе и называются бобами. Вообще, так могут называть семена любой зернобобовой культуры, но есть также и растение Боб садовый, о плодах которого мы сегодня и поговорим.

Польза бобовых была известна человечеству еще в глубокой древности. Их родиной считается Средиземноморье. Еще за 1000 лет до нашей эры в Палестине уже возделывали бобы. В Древнем Египте они считались священным растением; их обнаруживали в гробницах древнеегипетских фараонов.

Это растения культурные, в дикой природе они не встречаются. Культивируются они во многих странах мира. Они неприхотливы, поэтому собрать большой урожай можно и в холодные сезоны.

Бобы употребляются в пищу по всему миру и пользуются популярностью в кухнях самых разных стран. Особенно любят их англичане, болгары, бельгийцы, датчане и голландцы.

Чем полезны для здоровья

Прежде всего, в них содержится очень много растительного белка, который может с лихвой компенсировать белок животного происхождения. А вот жира в них, наоборот, мало. К тому же они низкокалорийны – всего 57 кКал, поэтому их могут смело употреблять люди, желающие похудеть и/или страдающие от избыточного веса.

Немалую пользу содержащиеся в этом растении витамины и минералы могут принести беременным – им они показаны как элемент здорового питания, необходимого как маме, так и малышу.

Что хорошего для организма могут сделать бобы:

  • Эффективное очищение организма от холестерина.
  • Повышение уровня гемоглобина.
  • Желчегонный эффект.
  • Улучшение работы сердца.
  • Укрепление сосудов.
  • Нормализация гормонального фона.
  • Снижение уровня сахара в крови.
  • Выведение из организма радионуклидов и солей тяжелых металлов.
  • Благотворное влияние на головной мозг — улучшение памяти, повышение работоспособности.
  • Обезвреживание консервантов.
  • Замедление старения.
  • Улучшение состояние ногтей и волос.
  • Снятие стресса.

При каких заболеваниях лучше всего их применять?

  • Водянка. Очень полезен отвар из стеблей и листьев.
  • Сахарный диабет. Углеводы усваиваются организмом без применения инсулина, падает уровень сахара в крови и «ненужного» холестерина.
  • Сваренные в молоке и измельченные горячие зерна можно прикладывать к язвам, фурункулам и нарывам – от этого они быстрее проходят.

Для улучшения здоровья человеку следует съедать не меньше 15 кг бобов в год.

Вред бобов

Бобы могут причинить организму вред при неправильном приготовлении (подробнее об этом мы расскажем в следующей главе) или неумеренном употреблении.

Они противопоказаны к употреблению (либо стоит ограничить употребление) при следующих заболеваниях:

  • Подагра.
  • Гепатит.
  • Панкреатит.
  • Заболевания ЖКТ.
  • Воспалительные процессы в желудке, кишечнике.
  • Склонность к метеоризму и запорам.
  • Тромбофлебит.
  • Недостаточность кровообращения.
  • Гломерулонефрит.

Не следует есть слишком много плодов этого растения. Даже если организм полностью здоров, неумеренное употребление может привести к коликам, газам и пищевому отравлению.

При отравлении человек чувствует тошноту и головную боль, а моча приобретает бурый оттенок. При появлении таких симптомов следует незамедлительно обратиться к врачу.

Всем известно, что бобовые провоцируют образование газов. Людям без заболеваний, при которых нежелательно их употребление, можно попробовать снизить газообразующее воздействие при помощи мяты и укропа.

Как правильно употреблять бобы

Помните, что бобы нужно правильно готовить.

Разберемся, каковая польза и вред от бобов, приготовленных тем или иным способом:

  1. Сырые бобы – зеленые, только что собранные бобы можно есть даже без термической обработки. Все остальные есть сырыми нежелательно. Недозревшие бобы можно есть сами по себе, можно добавлять в салаты и прочие блюда. Хранить их следует не более 2-3 дней в прохладном, хорошо проветриваемом месте, иначе они испортятся.
  2. Жареные – мало пользы, много вреда. Во-первых, высокая калорийность (исключающая употребление жареных бобов на время диеты), во-вторых, канцерогены.
  3. Вареные – наиболее желательны. Все полезные микроэлементы, содержащиеся в бобах, именно после отваривания будут работать в полную силу.

Если бобы хранятся уже два сезона, перед употреблением их лучше замочить в воде на сутки.

Ниже приведены несколько рецептов полезных и вкусных блюд из бобов.

Рецепт №1

Понадобятся: консервированные бобы, твердый сыр, болгарский перец, йогурт, по желанию – майонез.

Как готовить: натереть сыр на терке, соединить с ним бобы. Накрошить болгарский перец и добавить его в салат. Заправить йогуртом, к нему при желании можно добавить майонез.

Рецепт №2

Понадобятся: 1 стакан бобов, пол-литра воды, ложка соли, лимонный сок, зелень, сметана.

Как готовить: бобы замочить в воде на 8 часов. Периодически воду необходимо менять. Затем бобы следует залить водой в соотношении 1:3 и варить не меньше 2 часов. После посолить, добавить сметану, лимонный сок и зелень.

Рецепт №3

Понадобятся: стакан фасоли, полстакана-стакан грецких орехов, луковица, 1-2 столовых ложки 9-процентного уксуса, 2 столовых ложки сливочного масла, пучок петрушки, масло для жарки, соль, специи.

Как готовить: оставить на ночь фасоль в воде. Затем отварите. Обжарьте на сухой сковороде орехи, а лук – на масле. Смешайте то и другое с фасолью и прокрутите в мясорубке. Затем посолите, добавьте специи, мелко нарубленную петрушку и сливочное масло. Получившийся паштет вымесите и поместите в прохладное место.

Из бобов можно также приготовить великое множество вкусных и полезных блюд. Главное – употреблять их разумно и в меру.


 

Похожие материалы:

Нутрицевтические свойства семян бобовых и их влияние на здоровье человека

Реферат

Семена бобовых, которые, как известно, производят белки более высокого качества, чем злаки, обеспечивают питательную пищу для людей во всем мире. Семена бобовых содержат около 20–40% белка. Помимо белка, он также состоит из углеводов, клетчатки, аминокислот, питательных микроэлементов, включая несколько витаминов и минералов. Семена бобовых можно считать мощным нутрицевтиком, поскольку они оказывают благотворное влияние на здоровье человека, а также помогают в профилактике или лечении определенных заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, диабет, заболевания пищеварительного тракта, избыточный вес, ожирение, рак и т. Д.Семена бобовых также содержат антипитательные соединения, которые могут быть токсичными при употреблении в сыром виде, но при переработке и обработке могут играть положительную роль для здоровья человека. Есть еще много недоиспользуемых семян бобовых, которые могут быть потенциальным источником нутрицевтиков. Основная цель этой главы - описать нутрицевтические свойства семян бобовых и их влияние на здоровье человека.

1. Введение

Нутрицевтики можно определить как продукт питания или его часть, которые обеспечивают медицинскую пользу или пользу для здоровья, включая профилактику или лечение заболевания [1].Это могут быть изолированные питательные вещества, пищевые добавки, специальные диеты, дизайнерские продукты, растительные продукты, полуфабрикаты или полуфабрикаты. Некоторые нутрицевтики, содержащиеся в бобовых, входят в список 200 лучших нутрицевтиков Американской ассоциации нутрицевтиков [2]. Считается, что бобовые производят значительное количество белков, чем злаки. Не только белки, но и бобовые также обеспечивают организм достаточным количеством энергии, углеводов, минералов, витаминов и пищевых волокон с низким образованием жиров [3]. Основными запасными белками семян бобовых являются олигомерные глобулины, которые относятся к белковым фракциям 7S и 11S [4].Бобовые хорошо известны наличием различных биоактивных соединений, таких как сапонины, дубильные вещества, флавоноиды, изофлавоны, лектины, фитиновая кислота и т. Д., Что важно для их нутрицевтических свойств [5, 6]. Сильно пигментированные и темные семена бобовых имеют более высокий уровень содержания фенолов и флавоноидов, что способствует их антиоксидантной активности [5, 7, 8, 9]. Семена бобовых содержат ингибиторы ферментов, такие как α-амилаза, α-глюкозидаза и γ-аминомасляная кислота (ГАМК), для которых их можно использовать в качестве нутрицевтических молекул.Семена зеленых бобовых также являются хорошим источником нутрицевтиков [10]. Семена бобовых обычно потребляются после обработки за счет увеличения биодоступности питательных веществ за счет инактивации трипсина, ингибиторов роста и гемагглютининов [11]. Различные виды бобовых используются для лечения различных заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца, сердечно-сосудистые заболевания, рак, диабет и др. [5, 7, 8, 9]. Семена бобовых также содержат устойчивые белки и углеводы, которые играют важную роль в здоровье человека [12].Ожидается, что в ближайшем будущем значение бобовых в рационе человека возрастет, чтобы удовлетворить спрос на белок и другие питательные вещества у растущего населения мира, а также снизить риск, связанный с потреблением продуктов животного происхождения. Молекулы, присутствующие в семенах бобовых, которые считаются токсичными или вредными для здоровья, также могут оказывать положительное влияние на здоровье человека при профилактике и лечении определенных заболеваний, если потребляются в ограниченном количестве и надлежащим образом, и, следовательно, играют отличную роль в нутрицевтических и антиоксидантных свойствах семена зернобобовых культур [4].

2. Различные виды бобовых, обладающие потенциальными нутрицевтическими свойствами

2.1. Черная соя ( Glycine max L.)

Это разновидность сои, состоящая из оболочки черного семени, которая в течение многих лет широко использовалась в качестве тонизирующего пищевого продукта и материала в восточной медицине. Теория традиционной китайской медицины считает, что черная соя полезна при лечении диабета, гипертонии, против старения, в косметологии, кровообращении и т. Д. Благодаря своим активным пептидным соединениям [13].

2.2. Горох пегион ( Cajanus cajan L. Millspaugh)

Этот бобовый корм является прекрасным источником белка, крахмала, кальция, марганца, сырой клетчатки, жира, микроэлементов и минералов. Семена голубиного гороха состоят из 85% семядолей, 14% семенной оболочки, около 1% зародыша и различных пищевых питательных веществ. Эмбрион содержит большинство белков семян, тогда как семядоли составляют большую часть углеводов. Он обладает питательными и лечебными свойствами. Опаленные семена могут облегчить головную боль и головокружение при добавлении в кофе, а свежие семена помогают мочеиспусканию

.

Что такое бобовые и их преимущества ▷ Legit.ng

Что такое бобовые и что мы о них знаем? Это большая группа растений, которая включает в себя множество наименований и множество продуктов. Вы определенно должны уделить им внимание, потому что они могут накормить вас и значительно улучшить ваше здоровье. Давайте поговорим о них немного и узнаем, какие преимущества вы можете получить от них.

african legumes

Источник изображения: gl2016conf.iita.org
Источник: UGC

Что такое бобовые?

Бобовые, также известные как бобовые, представляют собой группу растений, которые дают идеально питательные бобы.Они состоят из пищевых волокон и большого количества полезных элементов и минералов. Многие привыкли думать, что бобовые - это основная часть меню вегетарианцев, которые не едят мясо. Фактически, любой человек должен есть достаточно бобовых, потому что они доступны для здоровья, сбалансированы и чрезвычайно питательны.

sorts of legumes

Источник изображения: humidtropics.cgiar.org
Источник: UGC

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Что есть во время белого голодания в Нигерии

Пищевые волокна, которые они содержат, помогают нам поддерживать здоровое состояние нашего кишечника.Они могут снизить уровень сахара в крови и холестерина. Поскольку они являются источником углеводов с низким гликемическим индексом, они являются идеальной пищей для людей, страдающих диабетом. Кроме того, они содержат много белка, что делает их идеальной дешевой заменой мяса для людей, которые не могут позволить себе часто есть мясо, или для тех, кто не ест мясо, независимо от их причин.

Сильные фрукты для похудания, которые быстро сжигают жир

Типы бобовых: фасоль, чечевица и горох - самые известные и широко популярные.Соевые бобы, нут, люпин менее популярны, но все же очень полезны, если вы решите включить больше бобовых в свое ежедневное меню.

Каковы основные преимущества бобовых для здоровья?

legumes in a hand

Источник изображения: ccafs.cgiar.org
Источник: UGC

Есть много преимуществ для здоровья, которые вы можете получить от бобовых, но некоторые из них являются первичными, а другие вторичными.

  • Первое основное преимущество бобовых - их прекрасная способность заставлять вас чувствовать себя сытым.

Любой вид бобов довольно питателен и богат калориями.Однако это не означает, что вы будете хранить лишний вес. Небольшое количество бобовых надолго сохранит чувство сытости за счет пищевых волокон, которые наполняют ваш желудок, регулируют уровень глюкозы в крови и предотвращают внезапные приступы голода. Если вы долго не голодны, шансы, что вы проглотите нездоровую закуску, сводятся к нулю. Вот как бобовые помогут сохранить красивое и здоровое тело при очень низких затратах.

Что есть, чтобы похудеть
  • Второе основное преимущество бобовых - высокое содержание белка.

Это факт, что только люди, которые следят за потреблением белка, точно знают, сколько белка им нужно и сколько они получают. еда.Обычно люди понятия не имеют, сколько они уже съели и сколько еще им нужно. Вы должны знать, что одна чашка вареной фасоли (или других бобовых) может обеспечить вам 1/5 часть ежедневной потребности в белке.

cooked legumes

Источник изображения: blogspot.com
Источник: UGC

  • Третьим основным преимуществом бобовых является их способность регулировать стул.

Количество пищевых волокон, содержащихся в бобовых, может помочь вам в борьбе с запорами и другими проблемами. кишечник.Однако нужно знать, что разные люди по-разному переносят такое большое количество пищевых волокон. Некоторые реагируют вздутием живота, болями в животе и чувством дискомфорта. Если это произойдет с вами, уменьшите количество бобовых и через некоторое время начните постепенно увеличивать его, позволяя вашему организму привыкнуть к текущей порции, прежде чем переходить к большему количеству.

Овощи, снижающие высокий уровень сахара в крови
  • Четвертое главное преимущество бобовых - их способность снижать уровень холестерина и сахара в крови

Все это оказывает исключительно положительное влияние на здоровье вашего сердца.Чем ниже уровень холестерина в крови, тем чище сосуды. Сердце не должно сходить с ума, перекачивая кровь через узкие отверстия забитых сосудов, и остается здоровым и молодым гораздо дольше.

legumes with sauce

Источник изображения: ecs7.tokopedia.net
Источник: UGC

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Африканская груша и беременность: это безопасно?

  • Пятое главное преимущество бобовых - это запас витаминов и минералов.

Большинство бобовых содержат много железа и калия, а также фолиевой кислоты и магния.Все это делает его незаменимым в меню беременных и растущих детей. Однако каждый человек может получить пользу от чудесных бобов: содержащиеся в них натуральные витамины и минералы никогда не будут лишними в любом организме.

Наконец, одно из главных преимуществ бобовых - их дешевизна. В отличие от мяса, они доступны каждому. Конечно, одни сорта дороже других. Тем не менее, всегда можно найти сорт, который отвечает как потребностям, так и финансовым возможностям.Замена мяса фасолью два-три раза в неделю сэкономит ваше здоровье и деньги.

Эти идеи ужинов укрепят ваше здоровье в кратчайшие сроки!

Бобовые: лучшие рецепты и советы по приготовлению

black-eyed legumes

Источник изображения: theminimalistvegan.com
Источник: UGC

Если вы хотите увеличить количество бобовых в своем ежедневном меню, воспользуйтесь этими советами:

  • Добавьте чечевицу в овощные супы; добавить нут или соевые бобы в тушеные блюда и тушить на медленном огне
  • Добавьте фасоль в фарш и получите большее количество, более дешевую еду и много пользы для здоровья
  • Нут, замоченный в воде на 24 или даже более часов, а затем обжаренный, Идеальная здоровая закуска
  • Используйте небольшие бобовые, такие как чечевица или бобы мунго, в качестве основы для салатов.Добавьте много свежих овощей и украсьте оливковым маслом и лимонным соком.
  • Паста из нута - хумус - с хлебными палочками - еще один суперполезный перекус
  • Красная фасоль или соевые бобы - отличный ингредиент для лазаньи или тако
  • Нут и чечевицу можно использовать как отличную основу для вегетарианских пирогов или гамбургеров.
  • Замените 10% пшеничной муки, используемой для выпечки, на муку из люпина, чтобы увеличить количество белка в готовом продукте и снизить гликемический индекс.
Эти советы по питанию помогут сохраняйте здоровье своего ребенка

Самый простой способ приготовить большинство бобовых (фасоль всех видов, нут или обычный сушеный горох) - это замочить их в воде как минимум на 12 часов (чем больше, тем лучше, но не упускайте момент, когда начинается брожение и удаляют воду).Затем тщательно вымойте их и добавьте свежую несоленую воду. Дать закипеть, снять пену и варить около 1 часа, пока они не станут мягкими. Время от времени может потребоваться подливать немного холодной воды.

red legumes

Источник изображения: theminimalistvegan.com
Источник: UGC

Затем вы можете добавить овощи, томатную пасту и приготовить вкусное рагу. Вареную фасоль также можно очистить (при необходимости) и превратить в гладкую пасту. Смешанный с овощами и специями, он будет работать как вкусный домашний хумус.

Давайте посмотрим, как приготовить красную чечевицу, чтобы она понравилась всей семье. Нарезать свежий розмарин и тимьян и обжарить на оливковом масле в глубокой кастрюле. Затем добавьте очищенную и нарезанную морковь (2), лук-порей (2), сельдерей (1 палочку) и продолжайте готовить в течение 8–10 минут.

Вот почему вам следует употреблять больше финиковых коктейлей.

Когда жидкость полностью выкипит, добавьте муку (1 столовая ложка с горкой) и томатная паста (2 столовые ложки). Тщательно перемешать, добавить 1 литр овощного или говяжьего бульона и свежий залив (1 лист).Возьмите кусок жиронепроницаемой бумаги, намочите его водой и накройте тушеное мясо. Закройте крышку и оставьте тушеное мясо в разогретой духовке (170ºC) на 2 часа.

legumes and dried fruits

Источник изображения: smallworldfs.com
Источник: UGC

По истечении этого времени удалите жиронепроницаемую бумагу, добавьте чечевицу (75 г) и 200 мл воды. Накройте рагу новым куском пергаментной бумаги и оставьте в духовке еще на 30 минут (до готовности чечевицы). Когда все будет готово, достаньте кастрюлю из духовки и тщательно перемешайте тушеное мясо, чтобы увидеть консистенцию.Если он вам не по вкусу, добавьте немного кипятка. Если оно слишком водянистое, при медленном кипении на плите испарится лишняя жидкость, и вы получите необходимое тушеное мясо.

Лучшая польза для здоровья от лука и самые опасные побочные эффекты лука

Теперь, когда вы знаете об основных преимуществах бобовых для здоровья, их полезности и основных фактах о питании бобовых, вы можете изобретать собственные блюда из них и удивлять свою семью здоровой, сытное и доступное меню.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Типы кормов для культур игбо

.

образцов бобовых | LEAFtv

ChamilleWhite / iStock / GettyImages

Бобовые - это растения, у которых есть стручки с семенами внутри, например различные виды фасоли и гороха. Соевые бобы, фасоль, горох и арахис - все это бобовые. Бобовые предлагают ряд преимуществ для здоровья людям, которые включают их в свой рацион.

Бобы

Бобовые с низким содержанием жира и высоким содержанием калия, железа и магния. Они могут быть хорошим заменителем мяса. Бобы богаты полезными жирами и белками, что делает их хорошим дополнением к любому режиму питания.Хорошие бобы включают черные бобы, нут или бобы гарбанзо, эдамаме, бобы лима и соевые орехи.

Горох

Горох богат белками и содержит полезные углеводы. Цельный зрелый горох - отличное дополнение к любому блюду. Незрелые стручки гороха также можно употреблять в виде гороха или снежного горошка. Горох является хорошим источником питания для людей, и его часто также скармливают домашнему скоту.

Кормовые бобовые

Кормовые бобовые культуры часто сажают для предотвращения эрозии, заготовки сена и кормления домашнего скота, например коров и свиней.Эти виды бобовых культур иногда считаются сорняками, несмотря на их полезный характер. Люцерна, вика и клевер считаются кормовыми бобовыми.

.

Бобовые: важность и ограничения для более широкого использования

  • Copyright © 2003 Американское общество биологов растений

Бобовые, в целом определяемые их необычной цветочной структурой, стручковыми плодами и способностью 88% изученных на сегодняшний день видов к образованию клубеньки с ризобиями (de Faria et al., 1989) уступают только злакам по важности для человека. От 670 до 750 родов и от 18 000 до 19 000 видов бобовых культур (Polhill et al., 1981) включают важные виды зерновых, пастбищ и агролесоводства.Коэн (1977; цитируется Брайаном [2000]) сообщил об одомашнивании чечевицы ( Lens esculenta ) на участке в Иране, датируемом 9500-8000 лет назад; Рузвельт и др. (1996) отметили использование Hymenaea в качестве источника пищи в доисторические времена Амазонки. Бобы ( Phaseolus vulgaris ) и соя ( Glycine max ), основные сельскохозяйственные культуры в Северной и Южной Америке и Азии, соответственно, были одомашнены более 3000 лет назад (Hymowitz and Singh, 1987; Kaplan and Lynch, 1999). Использование бобовых на пастбищах и для улучшения почвы восходит к римлянам, с Варроном (37 г. до н.э .; цитируется Фредом и др.[1932]), отмечая: «Бобовые следует высаживать на легких почвах, не столько для их собственных культур, сколько ради пользы, которую они приносят последующим культурам». В этом документе содержится краткий обзор бобовых культур и их значения в различных сельскохозяйственных и природных средах.

ПРОИЗВОДСТВО ЗЕРНОВЫХ И ПАМЯНОСТЕЙ

Зерновые и кормовые бобовые культуры выращиваются на площади около 180 млн га, или от 12% до 15% пахотной поверхности Земли (Таблица I). На их долю приходится 27% мирового производства первичных сельскохозяйственных культур, при этом одни только зернобобовые культуры обеспечивают 33% потребностей человека в белке, содержащем азот (N) (Vance et al., 2000). В условиях пропитания процентное содержание N бобового белка в рационе может достигать двукратного значения. В порядке убывания фасоль, горох ( Pisum sativum ), нут ( Cicer arietinum ), фасоль ( Vicia faba ), горох голубь ( Cajanus cajan ), вигна ( Vigna ) и чечевица (Vigna unguiculata ). составляют основные диетические бобовые (Национальная академия наук, 1994). Бобовые (преимущественно соя и арахис [ Arachis hypogeae ]) обеспечивают более 35% обрабатываемого растительного масла в мире (Таблица II), а соевые бобы и арахис также являются богатыми источниками диетического белка для птицеводства и свинины.Потенциал бобовых культур очевиден в огромном увеличении производства сои в Бразилии: средняя урожайность по стране увеличилась с 1166 кг га −1 в 1968 году по 1969 год до 2567 кг га −1 в 2001–2002 годах (M. Hungria , личное общение). Это было сделано после отбора на более позднюю зрелость, устойчивость к алюминию и эффективность использования кальция (Spehar, 1995). В отношении одной и той же культуры споры по поводу молекулярной инженерии, когда некоторые страны отказываются выращивать трансгенную сою, демонстрируют необходимость баланса в будущей селекционной деятельности.

Таблица I.

Урожайность и убранная площадь

Таблица II.

Производство масличных культур

К сожалению, урожайность бобовых культур не поспевает за урожаем зерновых. Jeuffroy и Ney (1997) отмечают, что урожайность пшеницы ( Triticum aestivum ) во Франции увеличилась на 120 кг га −1 год −1 в период с 1981 по 1996 год; для гороха увеличились всего на 75 кг / га −1 год −1 за тот же период. Ситуация хуже в развивающихся странах, где Орам и Агкаойли (1992) отмечают, что урожайность гороха составляет только 45%, а урожайность фасоли и нута составляет лишь 75% от урожайности, достигнутой в развитых странах.Отчасти это различие связано с неблагоприятными условиями окружающей среды, в которых выращиваются многие виды бобовых. Бобовые культуры часто выращивают после кукурузы или риса и засевают ближе к концу вегетационного периода. У них может быть короткий вегетационный период, а также периодическая или окончательная засуха. Прогрессирующая химическая и физическая деградация почв и кислые почвенные условия также могут ограничивать их продуктивность.

Проблемы засухи для бобовых, вероятно, усугубятся в связи с прогнозируемым быстрым расширением районов мира, испытывающих нехватку воды, с 28 до 30 сегодня до 50 стран с населением 3 миллиарда человек к 2030 году (Postel, 2000).Крайне необходимо повысить устойчивость бобовых к засухе; Повышение устойчивости к солености является параллельным требованием во многих областях. Более устойчивые к засухе бобовые, такие как вигна, имеют глубокие корни и могут иметь уменьшенный размер листьев с утолщенной кутикулой, чтобы уменьшить потерю воды. Менее толерантные бобовые, такие как фасоль, могут быть выбраны по признаку раннего созревания, эффективности распределения питательных веществ по репродуктивным структурам и фенотипической пластичности (Beaver et al., 2003). Пинто Вилла, в настоящее время выращиваемая на более чем 90% площадей посевов пегой фасоли в Мексике, обладает этими характеристиками.

Истощение почвы питательными веществами представляет собой особую проблему для мелких землевладельцев в развивающихся странах, где производятся большие объемы зерновых и бобовых культур, и многие фермеры не могут позволить себе использовать удобрения. Санчес (2002) предлагает среднегодовые темпы истощения питательных веществ в 37 африканских странах, составляющие 22 кг. N га −1 , 2,5 кг P га −1 и 15 кг K га −1 . Кислотность почвы влияет на более чем 1,5 миллиарда га во всем мире, при этом кислотные почвы, сдерживающие производство бобовых, вероятно, увеличатся в результате кислотных дождей, длительного внесения азотных удобрений и естественного выветривания (Graham and Vance, 2000).Концентрация ионов H сама по себе, токсичность Al и Mn, а также дефицит P, Mo или Ca вносят свой вклад в эту проблему (Graham, 1992). Нодуляция и азотфиксация, а также выживание ризобий в почве особенно страдают в кислых почвенных условиях с низким содержанием фосфора и будут рассмотрены более подробно позже в этой статье.

Болезни и вредители также являются серьезными препятствиями для выращивания бобовых, особенно в тропиках и субтропиках. В фасоли, например, важные патогены включают несколько вирусов, корневые гнили, вызывающие грибки, антракноз, угловатую пятнистость листьев, ржавчину бобов, белую плесень и паутину, а также бактерии, вызывающие обычный бактериальный ожог и галоид (Coyne et al., 2003). Только в Миннесоте убытки от корневой гнили оцениваются в 4 миллиона долларов ежегодно. Некоторые из этих патогенов передаются через семена; другие могут переноситься насекомыми. Ограничение потерь урожая требует комплексного подхода, который может включать программы сертификации семян, периоды пара для сокращения популяций переносчиков, вспашку для захоронения инфицированных тканей растений, биологический контроль корневых заболеваний, применение химикатов и селекцию устойчивости (Бивер и др., 2003; Койн и др., 2003). Молекулярные маркеры позволили быстро улучшить селекцию бобов на устойчивость к болезням (Kelly et al., 2003), но многие из предложенных выше мер выходят за рамки ресурсов натурального фермера, что является еще одной причиной низкой урожайности бобовых в странах третьего мира.

Использование бобовых в рационе человека также может быть проблематичным. Семена бобовых обычно содержат от 20% до 30% белка и богаты лизом, что дополняет питательные характеристики злаков и клубней в рационе (Duranti and Gius, 1997). Однако бобовые содержат ограниченное количество серных аминокислот, содержат факторы, препятствующие питанию, включая лектины и факторы метеоризма, и обычно их трудно приготовить.Предпочтение определенных видов зерна или цвета семян также влияет на товарность.

Кормовые бобовые на протяжении веков были основой молочного и мясного производства (Russelle, 2001). При правильном обращении они являются богатыми источниками белка, клетчатки и энергии. Даже при интенсивном животноводстве и производстве молока, когда зерновые культуры являются основными источниками корма, кормовые бобовые необходимы для поддержания здоровья животных (Wattiaux and Howard, 2001). Производство мяса и молочных продуктов в развивающихся странах почти полностью зависит от кормовых бобовых культур и трав.Люцерна ( Medicago sativa ) является преобладающим кормовым бобовым в умеренном климате (Russelle, 2001), только в США ежегодно производится более 72 миллионов мг люцерны на сумму 7 миллиардов долларов. Люцерна является третьей или четвертой по ценности культурой в США (Министерство сельского хозяйства США, Национальная служба сельскохозяйственной статистики, http://www.nass.usda.gov:81/ipedb/hay.htm). К другим важным видам пастбищ умеренного пояса относятся клевер ( Trifolium spp.), Трилистник ( Lotus corniculatus ), донник ( Melilotus spp.) и вики ( Vicia spp.).

Включение бобовых культур имеет решающее значение для устойчивого производства мяса и молочных продуктов на неплодородных почвах саванн тропиков и субтропиков (Консультативная группа по международным сельскохозяйственным исследованиям, http://www.cgiar.org/research/res_cattle.html). Внедрение улучшенных бобовых культур в эти экосистемы задерживается из-за отсутствия информации, стоимости семян и плохой инфраструктуры. Виды из родов Aeschynomene , Arachis , Centrosema , Desmodium , Macroptilium и Stylosanthes открывают перспективы для улучшения систем тропических пастбищ (Thomas and Sumberg, 1995; Giller, 2001).Из них Stylosanthes spp. Около 30 видов, распространенных в тропиках (de Leeuw et al., 1994), получили наиболее широкое распространение: Stylosanthes guyanensis и Stylosanthes hamata теперь выращиваются в качестве улучшенных пастбищ в Австралии, Китае, Латинской Америке и Западной Африке. .

В настоящее время недостаточно используемые культурные и пастбищные бобовые культуры все еще могут появиться. Ладизинский и Смарт (2000) рассматривают возможности для улучшения адаптации путем дальнейшего одомашнивания. Более экзотические примеры включают бобы марама ( Tylosema esculentum ; Dakora et al., 1999), стручковые бобы ( Canavalia gladiata ; Ekanayake et al., 2000) и Desmanthus illinoensis среди зерновых культур и однолетние лекари и Biserrula pelecinus среди пастбищных видов (Howieson et al., 1995, 2000) . Опять же, сбор и оценка зародышевой плазмы должны оставаться в центре внимания исследований.

АГРОЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Спрент и Парсонс (2000) обсуждают важность древесных бобовых культур в лесном хозяйстве. Важные роды включают Acacia , Anadenathera , Calliandra , Dalbergia , Erythrina , Gliricidia , Melanoxylon , Parkea 0008, 000 Poca , Значения процентного содержания азота в растении, полученного в результате фиксации у таких видов, перечисленных Гиллером (2001), варьируются от 2% до 100%, но к ним следует относиться с осторожностью. Дж. Гроссман (личное сообщение) предполагает, что Inga oerstediana , широко используемое на юге Мексики в качестве тенистого дерева с кофе, возможно, даже не способно установить эффективный симбиоз.

Проблемы продовольственной безопасности, давление на землю и усиливающаяся деградация почв (Franzluebbers et al., 1998; Cassman, 1999; Sanchez, 2002) привели к увеличению интереса к исследованиям систем выращивания под паром и аллей для фермеров в Африке. и Азия.Они рассмотрены Buresh et al. (1997) и Буреш и Купер (1999). В залежах деревьев видов Sesbania , Leucaena видов, Tephrosia видов, Crotalaria spp., Glyricidia spp. Или Cajanus spp. пересаживают в кукурузу и дают возможность выращивать как засушливый сезон, так и под длительный пар. Заготавливают древесину, а богатые азотом листья, стручки и зеленые стебли закапывают в почву незадолго до сезона дождей (Sanchez, 1999). Gathumbi et al.(2002) сообщили о производстве надземной биомассы за 6-месячный период от 8 до 15 Мг / га -1 , с общим накоплением N от 100 до 178 кг / га -1 . Сообщается о значительном повышении урожайности в сезон после залежи деревьев. Корм для бобовых деревьев с высоким содержанием сырого протеина и минералов, а в некоторых случаях и хорошей усвояемостью, легко воспринимается домашним скотом. Удобрение с помощью каменного фосфата часто необходимо для улучшения выгод азота от залежей деревьев.

Посевы на аллеях с культурами, выращиваемыми между живыми изгородями, и обрезки деревьев, используемые в качестве мульчи или сидерата, также могут обеспечить значительное количество азота для вкрапленных культур.В Коста-Рике Phaseolus spp. Бобы, выращенные между рядами Erythrina poeppigiana и , и предоставленные обрезки этих деревьев дали на 15-50% больше урожая, чем бобы, выращенные в монокультуре (Henriksen et al., 2002). Sesbania sp. аналогичным образом использовался для выращивания риса. Тем не менее, Гиллер (2001) указывает на проблемы с этой системой, включая конкуренцию за влажность между деревьями и культурными растениями и снижение урожайности с течением времени на неплодородных или кислых почвах.

Возросшая роль азотфиксирующих зернобобовых культур в условиях существования недавно была признана недавно присуждением Всемирной продовольственной премии 2002 года доктору Педро Санчесу, бывшему генеральному директору Международного центра исследований в области агролесоводства.

ПРИРОДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

N является основным питательным веществом, ограничивающим производство растений в большинстве природных экосистем (Seastedt and Knapp, 1993; Vitousek et al., 1997). Бобовые, благодаря своим симбиотическим способностям, могут играть важную роль в колонизации нарушенных экосистем, включая те, которые подвержены возгоранию (Arianoutsou and Thanos, 1996).Скорость фиксации N 2 в таких средах часто низкая, но все же может удовлетворить большую часть потребностей бобовых в N. Б. Тласти, П.Х. Грэм (личное сообщение) обнаружил, что процентное содержание азота в растении, полученное на основе значений фиксации для пяти бобовых в засеянных и инокулированных высокотравных прериях, составляет от 36% до почти 100%. Spehn et al. (2002) исследовали виды растений и функциональные группы среди пастбищных сообществ семи стран Европы. Через два года после посева присутствие бобовых повлияло на размер пула азота на пяти из семи участков.Такое накопление азота в почве, вероятно, не является открытым, поскольку Pearson and Vitousek (2001) отметили 10-20-кратное снижение массы клубеньков и фиксации азота между 6- и 20-летними восстанавливающимися насаждениями акации . Коа . Модель, разработанная Витушеком и Филдом (1999), связала снижение фиксации N 2 с оттенком, ограничением P и выпасом.

CO в атмосфере 2 обогащение и осаждение N, каждое из которых представляет собой серьезную экологическую проблему, вероятно, будут иметь противоположные эффекты в естественных экосистемах.Харди и Хавелка (1976) показали усиление фиксации N 2 при обогащении CO 2 , а биомасса и частота бобовых увеличивались в исследованиях обогащения CO 2 в открытом воздухе (Reich et al., 2001; Teyssonneyre et al. , 2002). Общий N в Lespedeza capitata и Lupinus perrenis увеличился на 58,3% и 32,0%, соответственно, при 560 мкмоль-моль −1 CO 2 (Reich et al., 2001). Напротив, травы C 3 и C 4 были чувствительны к осаждению азота, тогда как бобовые культуры реагировали незначительно.Влияние N на баланс между бобовыми и травянистыми растениями на пастбищах хорошо задокументировано. В модели, разработанной Thornley et al. (1995), доля бобовых на пастбищах снизилась с 18% до 1% по мере увеличения поступления азота.

ПРОМЫШЛЕННОЕ И МЕДИЦИНСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БОБОВЫХ

Помимо традиционных продуктов питания и кормов, бобовые можно перемалывать в муку, использовать для приготовления хлеба, пончиков, лепешек, чипсов, спредов и экструдированных закусок (личное сообщение Р. Филлипса) или использовать в жидкой форме для производства молока, йогурта. и детское питание (Garcia et al., 1998). Поп-бобы (Popenoe et al., 1989), солодка ( Glycyrrhiza glabra ; Kindscher, 1992) и соевые конфеты (Genta et al., 2002) обеспечивают новые применения для конкретных бобовых культур.

Бобовые используются в промышленности для получения биоразлагаемых пластиков (Paetau et al., 1994), масел, жевательных резинок, красителей и чернил (Morris, 1997). Галактоманнановые камеди, полученные из Cyamopsis spp. и Sesbania видов. используются при проклейке текстильных изделий и бумаги в качестве загустителя и в таблетках.

Многие бобовые используются в народной медицине (Duke, 1992; Kindscher, 1992). Изофлавоны из соевых бобов и других бобовых недавно были предложены как для снижения риска рака, так и для снижения уровня холестерина в сыворотке (Kennedy, 1995; Molteni et al., 1995). Фитоэстрогены сои и соевых продуктов были предложены в качестве возможных альтернатив заместительной гормональной терапии для женщин в постменопаузе.

В некоторых городах и штатах США в настоящее время требуется, чтобы автотранспортные средства частично работали на биодизельном топливе из сои.В некоторых штатах требуется, чтобы биодизель включался в фиксированном процентном соотношении во все виды дизельного топлива (http://www.biodiesel.org).

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ФИКСАЦИЯ N

Отличительной чертой бобовых является их способность образовывать корневые клубеньки и фиксировать N 2 в симбиозе с совместимыми ризобиями. Это часто является решающим фактором их пригодности для описанных выше применений.

Формирование симбиотически эффективных корневых клубеньков включает передачу сигналов между хозяином и микросимбионтом.Флавоноиды и / или изофлавоноиды, высвобождаемые из корня бобового растения-хозяина, вызывают транскрипцию генов клубеньков в совместимых ризобиях, что приводит к образованию липохитоолигосахаридных молекул, которые, в свою очередь, сигнализируют растению-хозяину о начале образования клубеньков (Long, 1996). Многочисленные изменения происходят в экспрессии генов хозяина и бактерий во время инфекции, развития и функции клубеньков (Vance, 2002), с вовлечением примерно 100 генов бобовых и ризобий хозяина.

От 40 до 60 миллионов метрических тонн (Мт) N 2 ежегодно фиксируется важными для сельского хозяйства бобовыми культурами, а еще от 3 до 5 миллионов метрических тонн фиксируется бобовыми в естественных экосистемах (Smil, 1999).Это потрясающая эффективность, учитывая незначительные количества вовлеченной нитрогеназы (Delwiche, 1970).

Почему так важна симбиотическая фиксация азота в бобовых? Помимо своей роли в качестве источника протеина N в рационе, N от фиксации бобовых, по существу, является «свободным» N для использования растением-хозяином или связанными или последующими культурами. Замена его азотом будет стоить от 7 до 10 миллиардов долларов в год, тогда как даже скромное использование люцерны в чередовании с кукурузой может сэкономить фермерам в США 200-300 миллионов долларов (Peterson and Russelle, 1991).Кроме того, азотные удобрения часто недоступны фермерам, ведущим натуральное хозяйство, что ставит их в зависимость от фиксации N 2 бобовыми или другими организмами, фиксирующими N 2 .

Одной из движущих сил устойчивости сельского хозяйства является эффективное управление N в окружающей среде (Graham and Vance, 2000). Внесение азота в азотные удобрения увеличилось примерно в 10 раз до 90 миллионов тонн в период с 1950 по 1995 год (Frink et al., 1999) при значительном расходе энергии на синтез и внесение азотных удобрений.Дальнейшее увеличение потребности в азоте для сельского хозяйства прогнозируется на период до 2030 года (Tilman, 1999), и эти потребности будут способствовать загрязнению окружающей среды. В той степени, в которой методы ведения сельского хозяйства могут использовать более экономически жизнеспособную и экологически обоснованную фиксацию N 2 (Peoples et al., 1995; Vance, 2001), сельское хозяйство и окружающая среда выиграют. Способность бобовых улавливать C также рассматривается как средство компенсации увеличения уровней CO 2 в атмосфере при одновременном улучшении качества почвы и почвенной обработки.Реш и др. (2002) обнаружили, что почвы под N 2 -фиксирующие деревья поглощали 0,11 ± 0,07 кг м 2 2 год -1 почвенного органического углерода, тогда как под Eucalyptus spp. Связывание углерода под Prosopis spp. также не поступало.

Гиллер (2001) предполагает, что нормы фиксации N 2 от 1 до 2 кг N га -1 вегетационный период день -1 должны быть возможны для всех бобовых культур. Показатели, указанные Унковичем и Пейтом (2000) и ван Кесселем и Хартли (2000), явно ниже этого значения, причем последние авторы сообщают о снижении средней скорости фиксации N 2 как для сои, так и для бобов за период с 1985 года.Ограничения для фиксации N 2 включают засуху (Sinclair et al., 1987), кислотность почвы, азотные удобрения и ограничения по питательным веществам. Многие сорта также демонстрируют лишь ограниченную способность фиксировать N 2 в симбиозе.

Управление кислотностью почвы в умеренных и тропических регионах часто различается, но все больше зависит от кислотоустойчивых сортов бобовых и ризобий (Howieson et al., 2000), при этом известкование почвы происходит только до pH, при котором Al и Mn больше не токсичны. Обработка кислых почв имела решающее значение для открытия бразильского Серрадо для сельского хозяйства, но по счастливой случайности устойчивый к кислоте Rhizobium tropici смог заменить другие менее устойчивые ризобии фасоли (Hungria et al., 1997). Приоритетными направлениями являются идентификация дополнительных кислотоустойчивых хозяев и ризобиальной зародышевой плазмы, а также внедрение генов кислотоустойчивости, таких как у R. tropici CIAT899 (Graham et al., 1982).

Максимальные выгоды от фиксации N 2 зависят от наличия фосфора в почве (Kennedy and Cocking, 1997), при этом 33% пахотных земель в мире ограничиваются фосфатом (Sanchez and Euhara, 1980). К дефициту фосфора особенно подвержены кислые почвы тропиков и субтропиков.Даже при достаточном удобрении фосфора <15% фосфора может быть усвоено растениями в течение первого года (Holford, 1998). Возможно, большее беспокойство вызывает то, что запасы каменного фосфора могут быть исчерпаны всего за 60–90 лет (Abelson, 1999).

Растения, зависящие от симбиотической фиксации N 2 , имеют потребность в АТФ для развития и функции клубеньков (Ribet and Drevon, 1996) и нуждаются в дополнительном P для передачи сигнала и биосинтеза мембраны. Концентрации фосфора в клубеньках часто значительно выше, чем в тканях побегов или корней (Израиль, 1987).Аль-Ниеми и др. (1997) предполагают, что бактероиды могут быть ограничены по фосфору, даже если растения получали достаточный уровень фосфора в других отношениях. Учитывая это требование к симбиозу, подходы, ведущие к улучшению усвоения и использования фосфора в бобовых (закисление ризосферы, секреция кислой фосфатазы, изменения структуры корней при низком уровне фосфора, повышенный транспорт и эффективность использования фосфора, а также функциональные различия в микоризных симбиозах) требуют дальнейшего изучения . Белый люпин ( Lupinus albus ) и фасоль являются отличными модельными бобовыми культурами для таких исследований.Каждый из них претерпевает изменения в архитектуре корня и химическом составе ризосферы при низком уровне P (Johnson et al., 1996; Nielsen et al., 1998; Miller et al., 2001), улучшая разведку почвы и поглощение фосфатов. Трансгенная люцерна оказалась чрезвычайно полезной для понимания генетических и молекулярных основ реакций на низкий уровень почвенного фосфора, кислоты и алюминия (Tesfaye et al., 2001). Результаты этого исследования подчеркивают необходимость более эффективных протоколов трансформации и регенерации более устойчивых бобовых, включая фасоль и вигну.Прогресс в изучении клубеньков и фиксации N 2 в условиях засухи или соленого стресса был минимальным, в основном потому, что бобовые и процесс клубеньков более восприимчивы к этим ограничениям, чем микроорганизмы.

ОБЗОР

Бобовые играют решающую роль в природных экосистемах, сельском хозяйстве и агролесоводстве, где их способность фиксировать азот в симбиозе делает их отличными колонизаторами окружающей среды с низким содержанием азота, а также экономичными и экологически чистыми культурами, пастбищами и древесными породами.Урожайность бобовых, к сожалению, продолжает отставать от урожайности зерновых. Необходима исследовательская ориентация, которая лучше уравновешивает потребности сельского хозяйства стран третьего мира или устойчивого развития с передовыми технологиями геномики и биоинформатики. Это требует более сильных и смелых программ разведения, лучшего использования маркерных технологий и акцента на устойчивость к болезням, усиленную фиксацию азота и устойчивость к почвенным ограничениям. Это также требует распространения существующих недорогих технологий, таких как прививка ризобий, на мелких фермеров.Перефразируя комментарий Catroux et al. (2001) «мы вступаем в эру биотехнологии, зная все больше и больше о росте бобовых на генном уровне, но, за исключением некоторых производителей в развитых странах, не в состоянии эффективно преобразовать это в значительный прирост производительности».

Сноски

  • ↵ * Автор, ответственный за переписку; электронная почта pgraham {at} soils.umn.edu; факс 612–625–2208.

  • www.plantphysiol.org/cgi/doi/10.1104/pp.017004.

  • Поступила 01.11.2002.
  • Исправление получено 29 ноября 2002 г.
  • Принято 12 декабря 2002 г.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

  1. Бивер Дж. С., Росас Дж. С., Майерс Дж., Акоста Дж., Келли Дж. Д., Нчимби-Мсолла С., Мисангу Р., Бокози Дж., Темпл С., Арно-Сантана Е. и др. (2003) Вклад программы CRSP фасоли / вигны в развитие сортов и зародышевой плазмы фасоли обыкновенной. Полевые культуры Res (в печати)

  2. Coyne DP, Steadman JR, Godoy-Lutz G, Gilbertson R, Arnaud-Santana EA, Beaver JS, Myers JR (2003) Вклад CRSP бобов / вигны в управление болезнями бобов.Полевые культуры Res (в печати)

  3. Келли Дж. Д., Гептс П., Миклас П. Н., Койн Д. П. (2003) Маркировка и картирование генов и QTL, а также селекция с помощью молекулярных маркеров для признаков, имеющих экономическое значение для фасоли и вигны.Полевые культуры Res (в печати)

.

Смотрите также