Питательная ценность и даже внешний вид фасоли зависят не только от её сорта, но и от условий, в которых она выросла. К такому выводу пришли американские учёные по итогам трёхлетнего исследования в Калифорнии. Сорт, показывающий отличные результаты в одном регионе, может изменить и химический состав, и окраску семян в другом.
Фасоль обыкновенная (Phaseolus vulgaris) – одна из ключевых зернобобовых культур в мире, основной источник белка для жителей Латинской Америки и Африки южнее Сахары. Она богата железом, цинком и другими минералами. Внешний вид семян – от чёрных и пёстрых до жёлтых и розовых – определяет их рыночную ценность, при этом пигменты в оболочке связаны с антиоксидантной активностью и усвоением питательных веществ.
Исследователи изучили 38 сортов и гибридных линий фасоли, выращенных в семи разных климатических зонах Калифорнии: на побережье, в глубине континента и в горной местности. Условия на участках кардинально различались по высоте над уровнем моря, температуре, типу почвы и способам полива – от засушливых до орошаемых. Это позволило оценить, как генетика растений взаимодействует с окружающей средой.
Для точного анализа учёные разработали специальную методику, которая позволяет быстро оценивать химический состав зёрен с помощью спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне. Стандартные методы оказались неточными, а новая система почти идеально определяет содержание белка, жиров и крахмала. Внешний вид семян и площадь пигментации измеряли с помощью программной обработки изображений.
Анализ показал устойчивую обратную связь между содержанием белка и крахмала: чем больше в семенах одного, тем меньше другого. При этом условия на побережье способствовали накоплению крахмала и снижению белка, а в континентальных районах фасоль содержала больше белка. Внешний вид семян также сильно менялся в зависимости от места выращивания, особенно у сортов с частичной пигментацией. Некоторые из них были наиболее ярко окрашены в континентальном климате и самыми бледными – на побережье.
Представление о том, что более тёмная фасоль всегда полезнее, оказалось упрощённым. Исследование выявило сложную связь между пигментацией и содержанием минералов. Например, более насыщенный цвет оболочки в некоторых случаях коррелировал с более низким содержанием магния и кальция. Кроме того, в семенах присутствует фитиновая кислота, которая может связывать железо и цинк, снижая их усвояемость организмом.
Результаты важны для селекционеров, которые работают над повышением питательности сельскохозяйственных культур для борьбы со «скрытым голодом» – дефицитом витаминов и минералов. Учёные пришли к выводу, что при выведении новых сортов фасоли нельзя ориентироваться на испытания в одной-единственной локации. Необходимо одновременно оценивать и содержание полезных веществ, и урожайность, и стабильность характеристик в разных климатических условиях.