Pengenalan

Nama kajian: Exploiting Indian landraces to develop biofortified grain sorghum with high protein and minerals

Objektif: Menentukan peningkatan genetik bagi sembilan parameter pemakanan dan kualiti dalam bijian 19 genotip sorgum yang dibangunkan daripada 11 landrace unggul India.

Negara kajian: India.

Sorgum ialah bijirin ruji dan sumber protein utama bagi berjuta-juta orang di Asia dan Afrika sub-Sahara. Nilainya semakin meningkat di negara tropika termasuk India kerana sifatnya yang bebas gluten, kaya antioksidan dan berindeks glisemik rendah. Namun, komposisi nutrien kultivar moden dilaporkan semakin menurun.

Landrace, iaitu varieti tradisional yang ditanam oleh petani secara turun-temurun, mungkin menyimpan gen berharga yang tertinggal semasa pembiakbakaan moden. Kajian oleh Nagesh Kumar dan rakan-rakan ini memanfaatkan landrace India untuk membangunkan sorgum yang lebih tinggi protein dan mineral melalui biofortifikasi genetik.

Mengapa Kajian Ini Penting

Biofortifikasi, iaitu meningkatkan kandungan nutrien tanaman melalui pembiakbakaan, merupakan strategi jangka panjang untuk mengatasi kekurangan zat mikro tanpa bergantung kepada suplemen atau fortifikasi semasa pemprosesan. Ia amat sesuai untuk komuniti luar bandar yang bergantung kepada tanaman yang mereka tanam sendiri.

Kajian ini menunjukkan bagaimana sumber genetik tradisional boleh dimanfaatkan untuk menghasilkan varieti yang bukan sahaja tinggi hasil dan tahan tekanan, tetapi juga lebih berkhasiat.

Kaedah Kajian

Sebanyak 19 genotip sorgum yang tinggi hasil, tahan kemarau dan tahan kulat bijian dibangunkan daripada 11 landrace unggul India. Pemilihan dan pemajuan generasi dibuat dari 2017 hingga 2022 melalui kaedah keturunan biji tunggal (SSD). Sembilan parameter dinilai: protein kasar, kebolehcernaan protein in vitro (IVPD), jumlah besi, jumlah zink, besi tersedia bio (%), zink tersedia bio (%), jumlah fenolik, tanin dan aktiviti antioksidan.

Dapatan Utama

1. Variasi signifikan dalam semua parameter

Variasi yang signifikan diperhatikan bagi kesemua sembilan parameter dalam kalangan landrace dan genotip. Ini mengesahkan bahawa landrace India menyimpan kepelbagaian genetik yang boleh dimanfaatkan untuk meningkatkan kualiti pemakanan sorgum.

2. PYPS 2 dan PYPS 13 tertinggi protein

Genotip PYPS 2 dan PYPS 13 mencatatkan protein kasar tertinggi, masing-masing 13.21% dan 12.80%. Kedua-duanya juga mencatatkan kebolehcernaan protein in vitro sebanyak 18.68% dan 19.56%.

3. Besi dan zink tinggi dalam majoriti genotip

Majoriti genotip sorgum mencatatkan kandungan besi yang tinggi (14.21–28.41 mg/100 g) dan zink (4.81–8.16 mg/100 g). Nilai ini menjadikan genotip tersebut calon yang menarik bagi program biofortifikasi.

4. Fenolik dan antioksidan tertinggi

Fenolik dan aktiviti antioksidan yang tinggi direkodkan dalam genotip PYPS 18 (85.65 mg/g setara asid galik) dan PYPS 19 (89.78%).

5. Peningkatan genetik melalui pemilihan

Pemilihan melalui kaedah SSD menunjukkan peningkatan tertinggi dalam genotip PYPS 10 bagi protein kasar (32.25%), jumlah fenolik (18.48%) dan aktiviti antioksidan (15.43%). Peningkatan tinggi juga direkodkan dalam PYPS 12 (23.50%) bagi jumlah besi, PYPS 3 (26.79%) bagi besi tersedia dan PYPS 15 (21.18%) bagi tanin tinggi.

Konteks Pemakanan Am

Zat besi dan zink penting untuk pembentukan darah, pertumbuhan dan fungsi imun. Kandungan tinggi dalam bijian tidak semestinya bermakna semuanya diserap, kerana tanin dan fitat boleh mengurangkan penyerapan. Itulah sebabnya kajian ini turut menilai ketersediaan bio dan tanin.

Implikasi Kepada Pengguna dan Industri di Malaysia

Walaupun sorgum tidak ditanam secara meluas di Malaysia, konsep biofortifikasi daripada landrace sangat relevan. Malaysia mempunyai banyak varieti padi tradisional, ubi dan kekacang tempatan yang mungkin menyimpan sifat pemakanan berharga. Usaha mendokumentasi dan menilai sumber genetik tempatan wajar diperkukuhkan.

Bagi pengimport dan pengusaha makanan, dapatan ini menunjukkan bahawa varieti sorgum yang berbeza boleh mempunyai nilai pemakanan yang sangat berbeza.

Batasan Kajian

Abstrak tidak memberi nilai ketersediaan bio besi dan zink secara khusus untuk setiap genotip. Penilaian dibuat pada bijian di India, dan prestasi genotip mungkin berbeza di persekitaran lain. Kesan terhadap status pemakanan manusia tidak dinilai dalam kajian ini.

Langkah Praktikal

Pengusaha yang mengimport tepung sorgum boleh meminta maklumat varieti dan analisis nutrien daripada pembekal. Agensi penyelidikan tempatan boleh mencontohi pendekatan menilai landrace untuk tanaman tempatan seperti padi huma atau keledek.

Soalan Lazim

Apakah landrace? Landrace ialah varieti tradisional yang dipilih dan ditanam oleh petani secara turun-temurun di sesuatu kawasan. Ia biasanya lebih pelbagai secara genetik dan menyesuaikan diri dengan persekitaran setempat, walaupun hasilnya mungkin lebih rendah berbanding varieti moden.

Apakah beza biofortifikasi dan fortifikasi? Fortifikasi menambah nutrien ke dalam makanan semasa pemprosesan, contohnya tepung yang ditambah zat besi. Biofortifikasi pula meningkatkan nutrien di dalam tanaman itu sendiri melalui pembiakbakaan atau amalan agronomi, jadi nutrien sudah ada sejak tanaman dituai.

Mengapa kebolehcernaan protein diukur? Kandungan protein yang tinggi tidak memberi manfaat penuh jika protein sukar dicerna. Protein sorgum dikenali agak sukar dicerna, jadi kebolehcernaan menjadi ukuran kualiti yang penting.

Persoalan Untuk Kajian Lanjutan

Kajian lanjutan boleh menguji prestasi genotip biofortifikasi ini di lokasi berbeza serta menilai kesannya terhadap status zat besi dan zink pengguna melalui kajian pemakanan pada manusia.

Ringkasan Angka Penting

• 19 genotip sorgum daripada 11 landrace India; pemilihan 2017–2022.
• Protein tertinggi: PYPS 2 (13.21%) dan PYPS 13 (12.80%).
• Besi 14.21–28.41 mg/100 g; zink 4.81–8.16 mg/100 g.
• Fenolik tertinggi: PYPS 18 (85.65 mg GAE/g).
• Peningkatan protein PYPS 10: 32.25%.

Kesimpulan

Landrace India menyimpan kepelbagaian genetik yang boleh digunakan untuk membangunkan sorgum biofortifikasi yang lebih tinggi protein, besi, zink dan antioksidan, dengan genotip seperti PYPS 2, PYPS 10 dan PYPS 12 menunjukkan prestasi menonjol.

Sumber Rujukan

Nagesh Kumar, M.V. et al. (2023). Exploiting Indian landraces to develop biofortified grain sorghum with high protein and minerals. Frontiers in Nutrition. DOI: 10.3389/fnut.2023.1228422

Pautan SciSpace: https://scispace.com/papers/exploiting-indian-landraces-to-develop-biofortified-grain-18q7q03xr8

Kata Kunci

sorgum, biofortifikasi, landrace, protein, zat besi, zink, pembiakbakaan