Edible plant in the family Amaranthaceae
the album by Tangerine Dream
Квиноа (Chenopodium quinoa; /ˈkiːnwɑː/, /ˈkiːnoʊ.ə/, кечуа тілінен kinwa немесе kinuwa) – амарант тұқымдасына жататын гүлді өсімдік. Бұл бір жылдық шөптесін өсімдік, негізінен жеуге жарамды тұқымдары үшін өсіріледі. Тұқымдары ақуызға, диеталық талшыққа, В тобындағы витаминдерге және диеталық минералдарға көптеген дәнді дақылдарға қарағанда бай. Квиноа – шөп емес, ботаникалық жағынан қарағанда шикізат пен амарантқа (Amaranthus spp.) жақын псевдодәнді өсімдік, Оңтүстік Американың солтүстік-батысындағы Анд аймағында пайда болған. Ол алғаш рет 5,2 миллион жыл бұрын мал азығы ретінде, ал 3-4 миллион жыл бұрын Перу мен Боливиядағы Титикака көлінің алабында адамдар тұтынуы үшін қолданылған. Бұл өсімдік биік жерде жақсы өседі және протеинге бай тұқым береді. Анд аймағындағы өнімнің басым бөлігін шағын шаруашылықтар мен бірлестіктер өндіреді. Оның өсірілуі 70-тен астам елге, соның ішінде Кения, Үндістан, АҚШ және Еуропа елдеріне тарады. Солтүстік Америкада, Еуропада және Австралияда сұраныстың артуына байланысты, квиноа бағасы 2006-2014 жылдар аралығында үш есеге өсті.
Quinoa (Chenopodium quinoa; '/k//iː//n//.//w//ɑː//, //k//i/'/n//oʊ//.//ə/, from Quechua kinwa or kinuwa) is a flowering plant in the amaranth family. It is a herbaceous annual plant grown as a crop primarily for its edible seeds; the seeds are rich in protein, dietary fiber, B vitamins and dietary minerals in amounts greater than in many grains. Quinoa is not a grass but rather a pseudocereal botanically related to spinach and amaranth (Amaranthus spp. ), and originated in the Andean region of northwestern South America. It was first used to feed livestock 5,2007,000 years ago, and for human consumption 3,0004,000 years ago in the Lake Titicaca basin of Peru and Bolivia. The plant thrives at high elevations and produces seeds that are rich in protein. Almost all production in the Andean region is done by small farms and associations. Its cultivation has spread to more than 70 countries, including Kenya, India, the United States and European countries. As a result of increased popularity and consumption in North America, Europe, and Australasia, quinoa crop prices tripled between 2006 and 2014.
Этимологиясы мен номенклатурасы
Chenopodium quinoa түрін алғаш рет Карл Людвиг Вильденоу (1765–1812) сипаттады, ол Оңтүстік Америкадан өсімдіктер әкелген саяхатшылар Александр фон Гумбольдт пен Айме Бонпланд зерттеген неміс ботаник болған. Chenopodium туысының атауы екі грек сөзінен – χήν (қаз) және πόδῖον (podion), "кішкентай аяқ" немесе "қаз аяғы" – құралған, себебі жапырақтары қаздың іздеріне ұқсайды. Quinoa деген түрлік атау испан тіліндегі quinua немесе quinoa сөзінен алынған, ал ол Quechua тіліндегі kinwa сөзінен туындаған. Инкалар квиноаға chisiya mama деген ат берген, бұл Quechua тілінде "барлық дәндердің анасы" деген мағынаны білдіреді.
The species Chenopodium quinoa was first described by Carl Ludwig Willdenow (1765–1812), a German botanist who studied plants from South America, brought back by explorers Alexander von Humboldt and Aimé Bonpland. The genus name Chenopodium is composed of two words coming from the Greek χήν, νός, goose and πόδῖον, podion "little foot", or "goose foot", because of the resemblance of the leaves with the trace of a goose's foot. The specific epithet quinoa is a borrowing from the Spanish quinua or quinoa, itself derived from Quechua kinwa. The Incas nicknamed quinoa chisiya mama, which in Quechua means "mother of all grains".
Сипаттама
Chenopodium quinoa – екі жапырақты бір жылдық өсімдік, әдетте шамамен биік болады. Оның кең, көбінесе ұнтақты, түкті, тілімделген жапырақтары кезектесіп орналасқан. Ағаш тәрізді орталық сабағы сортқа байланысты тармақталған немесе тармақталмаған болуы мүмкін және жасыл, қызыл немесе күлгін түсті болады. Гүл шоғырлары өсімдіктің жоғарғы жағынан немесе сабақтың бойымен жапырақ қойнауларынан пайда болады. Әрбір гүл шоғырының орталық өсі бар, одан гүлдермен (амарантиформды) немесе гүлдерді ұстайтын үшінші өсі бар екінші өс шығады (гломерулиформды). Жасыл гипогиноз гүлдерінің қарапайым гүл қабығы бар және көбінесе өздігінен тозаңданады, бірақ жарықша тозаңдану да болады. Табиғи ортада беталайндар жануарларды тартуға, тозаңдану деңгейін арттыруға және тұқымның таралуын қамтамасыз етуге немесе жақсартуға көмектеседі. Жемістерінің (тұқымдарының) диаметрі шамамен алғанда, сорттарына қарай ақтан қызылға немесе қараға дейін әртүрлі түстерде болады. C. quinoa-ның жаңа ғана дамыған тұзға төзімділігіне қатысты кейбір зерттеулер органикалық осмолиттердің жинақталуы түр үшін екі қызмет атқарады деген қорытындыға келді. Олар осмостық реттеуді қамтамасыз етеді, сонымен қатар дамып келе жатқан жапырақтардағы фотосинтездік құрылымдардың тотығу стресінен қорғайды. Зерттеулер сондай-ақ тұздылық деңгейіне жауап ретінде жапырақ тілімшелерінің тығыздығының төмендеуі – берілген жағдайларда суды пайдалану тиімділігін оңтайландыру үшін маңызды қорғаныс механизмі екенін көрсетті.
Chenopodium quinoa is a dicotyledonous annual plant, usually about high. It has broad, generally powdery, hairy, lobed leaves, normally arranged alternately. The woody central stem is branched or unbranched depending on the variety and may be green, red or purple. The flowering panicles arise from the top of the plant or from leaf axils along the stem. Each panicle has a central axis from which a secondary axis emerges either with flowers (amaranthiform) or bearing a tertiary axis carrying the flowers (glomeruliform). The green hypogynous flowers have a simple perianth and are generally self fertilizing, though cross pollination occurs. In the natural environment, betalains serve to attract animals to generate a greater rate of pollination and ensure, or improve, seed dissemination. The fruits (seeds) are about in diameter and of various colors — from white to red or black, depending on the cultivar. In regards to the "newly" developed salinity resistance of C. quinoa, some studies have concluded that accumulation of organic osmolytes plays a dual role for the species. They provide osmotic adjustment, in addition to protection against oxidative stress of the photosynthetic structures in developing leaves. Studies also suggested that reduction in stomatal density in reaction to salinity levels represents an essential instrument of defence to optimize water use efficiency under the given conditions to which it may be exposed.
Табиғи таралу
Chenopodium quinoa перулық Анды тауларында осы түрдің жабайы немесе арамшөптерінен үйретілген деп саналады. Осы аймақта өсірілмейтін киноа (Chenopodium quinoa var. melanospermum) өсімдіктері де өседі; олар жабайы түпкі аталарымен байланысты болуы мүмкін, немесе өсірілген өсімдіктердің ұрпақтары болуы да мүмкін.
Chenopodium quinoa is believed to have been domesticated in the Peruvian Andes from wild or weed populations of the same species. There are non cultivated quinoa plants (Chenopodium quinoa var. melanospermum) that grow in the area it is cultivated; these may either be related to wild predecessors, or they could be descendants of cultivated plants.
Тамақ
Шикі, пісірілмеген киноа құрамында 13% су, 64% көмірсулар, 14% ақуыз және 6% май бар. Тағамдық бағалаулар бойынша шикі киноа тұқымының бір порциясында азық-түлік энергиясы бар және ол ақуыздың, диеталық талшықтың, бірнеше В витаминдерінің (фолат - 46% КҚ) және магний (55% КҚ), марганец (95% КҚ), фосфор (65% КҚ) және мырыш (33% КҚ) сияқты бірнеше диеталық минералдардың (кесте) бай көзі болып табылады (күнделікті құнның 20% немесе одан жоғары). Тұқымдарды пісіргеннен кейін, яғни оларды жеуге дайындау кезінде, көптеген тағамдық бағалаулар өзгереді. Пісірілген киноаның бір порциясы 72% суға дейін өскенмен, көбіне тағамдық бағалаулар азаяды, мысалы, 21% көмірсулар, 4% ақуыз және 2% май, ал пісірілген киноаның азық-түлік энергиясы да осыған ұқсас төмендейді. Осыған қарамастан, пісірілген киноа диеталық минералдар манганийдің (30% КҚ) және фосфордың (22% КҚ) бай көзі болып қала береді. Алайда, пісірілген киноа диеталық талшық пен фолаттың (11%), сондай-ақ диеталық минералдар темірдің (11%), магнийдің (18%) және мырыштың (11%) орташа көзіне айналады (кесте). Квиноа глютенсіз. Ол ұзақ уақытқа созылған ғарыш сапарлары үшін НАСА-ның бақыланатын экологиялық тіршілікті қолдау жүйесінде эксперименттік дақыл ретінде таңдалды. Тағамдық қасиеттерінен бөлек, киноаның антимикробтық және қатерлі ісікке қарсы қасиеттері де үміт береді.
Raw, uncooked quinoa is 13% water, 64% carbohydrates, 14% protein, and 6% fat. Nutritional evaluations indicate that a serving of raw quinoa seeds has a food energy of and is a rich source (20% or higher of the Daily Value, DV) of protein, dietary fiber, several B vitamins, including 46%DV for folate, and for several dietary minerals such as magnesium (55%DV), manganese (95%DV), phosphorus (65%DV), and zinc (33%DV) (table). After boiling, which is the typical preparation for eating the seeds, many nutritional evaluations change. Although a serving of cooked quinoa increases to 72% water, most nutritional evaluations are reduced, such as, 21% carbohydrates, 4% protein, and 2% fat, and the food energy of cooked quinoa is reduced to Although similarly reduced, cooked quinoa remains a rich source of the dietary minerals manganese (30%DV) and phosphorus (22%DV). However, cooked quinoa is reduced to being just a moderate source (10–19%DV) of dietary fiber and folate (11%), as well as of the dietary minerals iron (11%), magnesium (18%), and zinc (11%). (table). Quinoa is gluten free. it has been selected as an experimental crop in NASA's Controlled Ecological Life Support System for long duration human occupied space flights. Besides its food properties, quinoa has several medical uses, among which antimicrobial and anticancer properties are promising.
Сапониндер мен оксалды қышқыл
Табиғи күйінде тұқымның қабығында ащы дәмді сапониндер болады, осыдан олар жеуге жарамсыз. Көбінесе саудаға түсетін дәндер осы қабықты жою үшін өңделеді. Бұл ащылық өсімдік өсірілу кезінде пайдалы, себебі ол құстарды қорқытады, демек өсімдікті қорғауға аз күш жұмсалады. Ащылықтың генетикалық бақылауы сандық мұрагерлікпен байланысты. Бұл киноа тұқымын жақсарту бағдарламаларының маңызды мақсаты, олар генетикалық инженерияны да қамтуы мүмкін. Оңтүстік Америкада сапониндер киім-кешек жууға және тері жараларын дезинфекциялауға қолданылатын халық медицинасының құралы ретінде де пайдаланылады.
In their natural state, the seeds have a coating that contains bitter tasting saponins, making them unpalatable. Most of the grain sold commercially has been processed to remove this coating. This bitterness has beneficial effects during cultivation, as it deters birds and, therefore, the plant requires minimal protection. The genetic control of bitterness involves quantitative inheritance. it is a major goal of quinoa breeding programs, which may include genetic engineering. In South America, these saponins have many uses, including as a detergent for clothing and washing, and as a folk medicine antiseptic for skin injuries.
Климат талаптары
Өсімдіктің өсуі әр түрлі тұқымдық түрлердің, сорттардың және жергілікті сорттардың (олардың пайда болған ортасына бейімделген үйретілген өсімдіктер немесе жануарлар) санына байланысты өте өзгермелі. Алайда, ол әдетте көп талап етпейді және биіктікке төзімді; ол жағалау аймақтарынан бастап, экваторға жақын Анды тауларының биіктігіне дейін өсіріледі, ал көптеген сорттары мен аралығында өсіріледі. Әр сортқа байланысты, ең қолайлы өсіру шарттары салқын климатта, түнде температурасы және күндіз шамаға дейін өзгеретін жағдайда болады. Кейбір сорттар зиян келмейтін төмен температураны көтере алады. Өсімдіктің дамуының кез келген кезеңінде, гүлденуден басқа, жеңіл аяздар әдетте әсер етпейді. Гүлдену кезінде жиі болатын жазғы орташа аяздар Анд тауларында тозаңның құнарсыз болуына алып келеді. Жауын-шашынның мөлшері әр түрлі сорттар арасында өсу маусымында бастап, кең ауқымда өзгереді. Өсімдік өсуінің жақсы болуы үшін ерте кезеңде жауын-шашын дұрыс таралуы және тұқым пісіп-жетілу және жинау кезінде жаңбыр жаумайтын жағдай қажет. Бұл биік шөлдік аңғарда жазғы максималды температура сирек көрсеткішін асып түспейді, ал түнгі температура шамамен болады. 2010 жылдары Шығыс Вашингтонның Палуза аймағында тәжірибелік өндіріс жүргізілді, ал Батыс Вашингтон фермерлері осы дақылды өндіруді бастады. Вашингтон штаты университетінің Скагит өзені аңғарындағы зерттеу орталығы, Маунт Вернонның жанында, мыңдаған тәжірибелік сорттарын өсірді. Пьюджет Саунд аймағының климаты ғасырлар бойы осы дақыл өсіріліп келе жатқан Чилидің жағалау климатына ұқсас. Ұзақ емес өсу маусымына байланысты, Солтүстік Америкадағы өсіру үшін қысқа мерзімде пісіп-жетілетін, әдетте Боливиядан шыққан сорттар қажет. Квиноа Идахо штатында егіледі, онда биік таулы Snake River Plain үшін арнайы дамытылған және селекцияланған сорт Солтүстік Америкадағы ең көп егілген сорт болып табылады.
The plant's growth is highly variable due to the number of different subspecies, varieties and landraces (domesticated plants or animals adapted to the environment in which they originated). However, it is generally undemanding and altitude hardy; it is grown from coastal regions to over in the Andes near the equator, with most of the cultivars being grown between and Depending on the variety, optimal growing conditions are in cool climates with temperatures that vary between during the night to near during the day. Some cultivars can withstand lower temperatures without damage. Light frosts normally do not affect the plants at any stage of development, except during flowering. Midsummer frosts during flowering, a frequent occurrence in the Andes, lead to sterilization of the pollen. Rainfall requirements are highly variable between the different cultivars, ranging from during the growing season. Growth is optimal with well distributed rainfall during early growth and no rain during seed maturation and harvesting. In this high altitude desert valley, maximum summer temperatures rarely exceed and night temperatures are about In the 2010s, experimental production was attempted in the Palouse region of Eastern Washington, and farmers in Western Washington began producing the crop. The Washington State University Skagit River Valley research facility near Mount Vernon grew thousands of its own experimental varieties. The Puget Sound region's climate is similar to that of coastal Chile where the crop has been grown for centuries. Due to the short growing season, North American cultivation requires short maturity varieties, typically of Bolivian origin. Quinoa is planted in Idaho where a variety developed and bred specifically for the high altitude Snake River Plain is the largest planted variety in North America.
Еуропа
Еуропаның бірнеше мемлекеті квиноаны коммерциялық деңгейде сәтті өсіруде.
Several countries within Europe have successfully grown quinoa on a commercial scale.
Егіс
Киноа өсімдіктері құмды, жақсы дренаждалған, азық заттарға кедей, орташа тұздылығы бар және pH 6-дан 8,5-ке дейінгі топырақтарда жақсы өседі. Су басудың алдын алу үшін егіс орыны жақсы дайындалып, кептірілуі тиіс. Азоттың жеткілікті болуы ең жоғары өнімді қамтамасыз етеді. Фосфор қосылуы өнімді арттырмайды.
Quinoa plants do best in sandy, well drained soils with a low nutrient content, moderate salinity, and a soil pH of 6 to8.5. The seedbed must be well prepared and drained to avoid waterlogging. Yields are maximised when of nitrogen is available. The addition of phosphorus does not improve yield.
Зиянкестер
Солтүстік Американың шығысында жапырақ кенішіне ұшырауы мүмкін, ол өнімділіктің төмендеуіне әкелуі мүмкін. (Кеніш сонымен қатар жиі кездесетін арамшөп және жақын туысы Chenopodium album-ға да әсер етеді, бірақ C. album одан әлдеқайда төзімді.) Оның Оңтүстік Америкадағы табиғи өсетін аймағында егіс ауыстыру қолданылады. Картоп, дәнді және бұршақ тұқымдас дақылдармен, оның ішінде Lupinus mutabilis-пен егіс ауыстыру кең таралған.
In eastern North America, it is susceptible to a leaf miner that may reduce crop success. (The miner also affects the common weed and close relative Chenopodium album, but C. album is much more resistant.) Rotation is used in its Andean native range. Rotation is common with potato, cereals and legumes including Lupinus mutabilis.
Генетика
Квиноаның геномы 2017 жылы секвенцияланды. Дәстүрлі таңдаулы өсіру және, мүмкін, генетикалық инженерия арқылы өсімдіктің өнімділігі артырылуда, ыстыққа және тірі ағзаларға байланысты стресске төзімділігі жақсартылуда, сондай-ақ сапонинді тежеу арқылы тәттілігі күшейтілуде. Анд аймағындағы егін өнімділігі (әдетте 3 т/га-дан 5 т/га-ға дейін) бидай өнімділігімен шамалас. АҚШ-та пісіп-жетілудің біркелкілігі үшін сорттар таңдалды және дәстүрлі ұсақ дәнді комбайндармен механикалық түрде жиналады.
The genome of quinoa was sequenced in 2017. Through traditional selective breeding and, potentially, genetic engineering, the plant is being modified to have higher crop yield, improved tolerance to heat and biotic stress, and greater sweetness through saponin inhibition. The crop yield in the Andean region (often around 3 t/ha up to 5 t/ha) is comparable to wheat yields. In the United States, varieties have been selected for uniformity of maturity and are mechanically harvested using conventional small grain combines.
Өңдеу
Өсімдіктер сабақтары мен тұқымдары құрғағанша және дәннің ылғалдылығы 10% төмен болғанша тұрып қалады. Осы процесте тұқымды қабығынан ажырату үшін сорып алу және жемісті тазалау жүзеге асырылады. Сақтауға бұрын тұқымдардың өніп кетпеуі үшін оларды кептіру қажет. Тұқымдар сақталып, дүкендерде сатуға шығарылғанша қайтадан кептірілуі тиіс.
The plants are allowed to stand until the stalks and seeds have dried out and the grain has reached a moisture content below 10%. Handling involves threshing the seedheads from the chaff and winnowing the seed to remove the husk. Before storage, the seeds need to be dried in order to avoid germination. The seeds must be dried again before being stored and sold in stores.
Тарих
Квиноа – бір мезгілде бір-бірімен будандасқан екі түрлі түрдің екі толық хромосомалық жиынтығын қамтитын аллотетраплоидты өсімдік. 1979 жылғы зерттеуге сәйкес, оның болжамды ата-тегі Солтүстік Америкадан шыққан Chenopodium berlandieri немесе Анд тауларының Ch. hircinum түрі болуы мүмкін, алайда 2011 жылғы жаңа зерттеулер тіпті Ескі әлемдегі туысқан түрлерін де көрсетеді. Ал морфологиялық ерекшеліктері Анд тауларының Ch. quinoa және Мексиканың Ch. nuttalliae түрлерін байланыстырады. Кейбір зерттеулер бұл екі түрдің де бір ғана жабайы түрінен пайда болғанын ұсынады. Оңтүстік Америкада арамшөптей өсетін квиноа, Ch. quinoa var. melanospermum белгілі, бірақ Ch. nutalliae-ға ұқсас түр Мексикадан әзірге хабарланбаған. Квиноаның белгісіз, бірақ мүмкін жабайы тетраплоидтық түрінен қолдануға келтірілуі кезінде екінші шектеу туындаған болуы мүмкін. Ол екі рет қолдануға келтірілген болуы мүмкін: бір рет Анд тауларында, екінші рет Чили және Аргентинаның жазықтарында. Үшінші шектеуді «саяси» деп қарастыруға болады, ол 400 жылдан астам уақытқа созылды – Испанияның жаңа континентті басып алуынан бастап қазіргі уақытқа дейін. Осы кезеңде квиноа жүгерімен алмастырылды, себебі Оңтүстік Американың жергілікті халқы үшін оның маңызды дәрілік, әлеуметтік және діни рөлі болғанымен, жүгеріге қарағанда өңдеуі (қабығын сызуы) қиын болды. XXI ғасырда төртінші шектеу туындауы мүмкін, өйткені дәстүрлі фермерлер ауылдық аймақтардан қалалық орталықтарға көшіп барады, бұл квиноаның генетикалық эрозия қаупіне ұшырауына себеп болуы мүмкін. Жақсы селекция генетикалық әртүрліліктің жоғалуына әкелуі мүмкін, өйткені селекционерлер біркелкі сорттар алу үшін қажетсіз аллельдерді азайтуға тырысады, бірақ жергілікті сорттардың араласуы жоғары әртүрлі сорттарды тудырады және осылай болады. Алайда, дәнді дақылдарға жүгері мен бидай сияқты дақылдарға қарағанда аз көңіл бөлінеді. Әсіресе Чилидің көптеген жергілікті сорттарына және өсімдіктің әртүрлі ендіктерге бейімделгендігіне байланысты, бұл дақыл қазір әлемнің кез келген жерінде өсірілуі мүмкін.
Quinoa is an allotetraploid plant, containing two full sets of chromosomes from two different species which hybridised with each other at one time. According to a 1979 study, its presumed ancestor is either Chenopodium berlandieri, from North America, or the Andean species Ch. hircinum, although more recent studies, in 2011, even suggest Old World relatives. On the other hand, morphological features relate Ch. quinoa of the Andes and Ch. nuttalliae of Mexico. Some studies have suggested that both species may have been derived from the same wild type. A weedy quinoa, Ch. quinoa var. melanospermum, is known from South America, but no equivalent closely related to Ch. nutalliae has been reported from Mexico so far. A second bottleneck may have occurred when quinoa was domesticated from its unknown but possible wild tetraploid form. It might have been domesticated twice: once in the high Andes and a second time in the Chilean and Argentinean lowlands. A third bottleneck can be considered "political", and has lasted more than 400 years, from the Spanish conquest of the new continent until the present time. During this phase quinoa has been replaced with maize, marginalized from production processes possibly due to its important medicinal, social and religious roles for the indigenous populations of South America, but also because it is very difficult to process (dehusk) compared with maize. In the 21st century, a fourth bottleneck event may occur, as traditional farmers migrate from rural zones to urban centers, which exposes quinoa to the risk of further genetic erosion. Better breeding may also result in loss of genetic diversity, as breeders would be expected to reduce unwanted alleles to produce uniform cultivars, but cross breeding between local landraces has and will likely produce high diversity cultivars. The grain, however, has received much less attention than crops like maize or wheat. Particularly for the high variety of Chilean landraces, in addition to how the plant has adapted to different latitudes, this crop is now potentially cultivable almost anywhere in the world.