haver: oeroud gewas met gouden toekomst luud gilissen ppo-pri - bioscience wageningen ur 12-11-2012
TRANSCRIPT
Haver: oeroud gewas met gouden toekomst
Luud GilissenPPO-PRI - Bioscience
Wageningen UR 12-11-2012
Inhoud
Historie
Haver en gezondheid
Haver en coeliakie
Toekomst
Haver (Avena sativa)
De korrel
Avena sativa historie
9000 jaar geleden: tarwe (einkorn, emmer), gerst and peulvruchten als ‘gewassen’ in Klein Azië; haver als onkruid
Verhuizing van deze gewassen naar Europa 3000 jaar geleden: Ontwikkeling van haver als
gewas in NW-Europa Haver groeit het beste in koel, vochtig en maritiem
klimaat 2000 jaar geleden: hexaploid haver is een
belangrijk gewas in Europa
250 accessions bij CGN
Haver, huidige status
1850: selectie van zomer- en winterhaver landrassen
Recent: haververedeling is conservatief in de benadering, conventioneel in de methoden and beperkt in doelstellingen
Afnemende belangstelling
Verwaarloosd gewas
Waarom deze afnamen?
Veranderingen in het boerenbedrijf Van paard naar tractor Geen ‘on farm’ voederproductie meer
Haverpel ~25-40% gewichtsverlies (na pellen voor humaan
gebruik Extra stap in procesgang
Vervangen door tarwe en mais (‘saldo’) Economische balans tussen prijs en
voederkwaliteit
Huidige wereldmarkt van haver
Haver productie in1. EU2. Russia3. Canada4. US5. Australia6. South America (Chili)
Haver export uit1. Canada2. EU (Finland, Sweden) 3. Australia
Haver import in1. US2. Germany3. Mexico4. Japan5. Saudi-Arabia (camel
feed)
Onterecht verwaarloosd: Haver brengt gezondheid
Veld Voeder Voeding
Veld
Voordelen Robuust en duurzaam
Lage N behoefte (gelijke productie op klei en zand)
Lage ziektegevoeligheid Past goed in diverse gewasrotaties Positieve effecten op bodemgezondheid
(aaltjesbestrijding) Past prima in biologische landbouw Hoort thuis in het Nederlandse (NW-
Europese) landschap
Uitdaging Opbrengst in NL (in concurrentie met
wintertarwe) Legering Naakte haver
Voeder
Voordelen Bevordering gezondheid ingewanden Verhoging immuniteit (verlaging toepassing
antibiotica) Energie-rijk Houdt dieren rustig (verzadigingsgevoel) Gewichtsbeheersing
Uitdaging Concurrentie met andere granen (mais, tarwe) en soja
Voeding
Eiwit Totaal eiwit : 15-20% Verteerbaarheid: 90% Hoog in essentiele aminozuren
Zetmeel Totaal zetmeel: 60% Langzaam, geheel verteerbaar (lage glycemische index; helpt bij diabetes
and obesitas) Vet
Totaal vet: 3-15 % Voornamelijk onverzadigde vetzuren (PUFAs) (helpt bij hart- en vaatziekten)
Vezels Totaal vezels : 4,5% (beta-glucans; oplosbaar) Vertraagde maaglediging: verbeterde vertering; verlengde verzadiging Verlaging serum cholesterol (officiële FDA en EFSA gezondheidsclaims)
Voeding
Uitdagingen Saai imago Smaak Geen nieuwe producten
Vervanger voor tarwe in dagelijks dieet
Als gluten-vrij product
Veelheid toepassingen in Azië Traditioneel Medicijn Noodles en pasta’s Dranken Cosmetica
Gut
Multiplex detection(IL, IG’s)
Flow sortingGC/MS
(metabolite volatiles)
MetagenomicsMetabolomics
(body fluids)Proteomics
‘Non-healthy’ Immune-system
‘Non-healthy’ Gut
Microflora
‘Healthy’Immune-system
‘Healthy’ Gut
Microflora
Food components (e.g. ß-glucans)
Immune biomarkers(e.g in bodyfluids)
Metabolic, genetic & ecophysiological
biomarkers
Proteomics(gut
permeability)
Physiological biomarkers
Onderzoek naar de rol van beta-glucanen in darmgezondheid
Haver, als voeding in vergelijking met tarwe
=
+++ (+: bevordering
gezondheid)++++geen
Nutritionele waarde (Kcal)
Eiwit (kwaliteit) Olie Zetmeel
Anti-oxidanten Onverz. vetzuren Vit B and E Voedingsvezels (b-
glucanen) Anti-nutritionele comp.
Groeiende interesse Verlaging cholesterol (FDA, EFSA
claims toegekend) Voedingsvezels (beta-glucanen)
Verbetering immuunreactie Beta-glucanen stimuleren
darmflora en immuunsysteem Veraging kans op HVZ (FDA claim)
Antioxidanten (voorkómen oxidatie van LDL cholestrerol)
Verlaging risico diabetes and obesitas Hoog Mg2+ stimuleert enzymen van
glucose-metabolisme Stabiliseert bloedsuikerniveau Vertraagt maaglediging, verlengt
verzadigingsgevoel
Veilig graan voor coeliakie patienten
Gut
Multiplex detection(IL, IG’s)
Flow sortingGC/MS
(metabolite volatiles)
MetagenomicsMetabolomics
(body fluids)Proteomics
‘Non-healthy’ Immune-system
‘Non-healthy’ Gut
Microflora
‘Healthy’Immune-system
‘Healthy’ Gut
Microflora
Food components (e.g. ß-glucans)
Immune biomarkers(e.g in bodyfluids)
Metabolic, genetic & ecophysiological
biomarkers
Proteomics(gut
permeability)
Physiological biomarkers
Coeliakie
Gluten intolerantie Tarwe, gerst, rogge
T-cel gemedieerde ontsteking in dunne darm
Diversiteit aan ziektebeelden diarree, vermoeidheid, gewichtsverlies, buikpijn, slechte
voedselopname, chronische hoofdpijn, ataxia, osteoporosis, dermatitis herpetiformis, verlaagde vruchtbaarheid, abortus, lymphoma
1-3% van de Westerse bevolking
Levenslang gluten-vrij dieet
Celiac Disease Consortium
Veilige voeding, verbeterde diagnostiek, betere behandeling
B, C- type LMW-GS/ α/β-, γ-gliadins
HMW-GS
ω-gliadinsD-type LMW-GS
Variety 1 2 3 4 5 6
SDS-PAGE (CBB)
kDa
200.0
116.397.4
66.2
45.0
31.0
21.5
Gluten eiwitten in tarwe
HMW-GS: high molecular weight glutenin subunit; LMW-GS: low molecular weight glutenin subunit
~70% starch
8-15% protein, mainly gluten
Gluten digestion
Haver en coeliakie
Veilig voor verreweg de meeste CD patiënten (Pulido et al., 2009)
T-cell stimulation (Koning et al., 2005)
Epitopen in tarwe, gerst en rogge niet waargenomen in haver (Londono et al., in prep)
Protein Epitope (note that some epitopes are shorter versions of others)
Reference
Avenin PYPEQQQPF (“a”) [13, 33] PYPEQQEPF (“b”) [13, 33] QQPFVQQQQPFVQQ (“c”) [19]α-gliadin PQPQLPYPQ [14, 15, 33] PFPQPQLPY [14, 15, 33] FRPQQPYPQ [14, 15, 33] QGSFQPSQQ [14, 15, 33] PYPQPQLPY [13, 34] VRVPVPQLQ PQNPSQQQPQ [35] QNPSQQQPQEQVPLVQQQ [35] QVPLVQQQQFPGQQQPFPPQ [35] LGQQQPFPPQQPYPQPQPF [35, 36] LGQQQPFPPQQPY [37] LGQQQPFPPQQPYPQPQPF [36, 37] FPGQQQPFPPQQPYPQPQPF [35] QPYPQPQPFPSQQPYLQL [35] PQPFPSQQPYLQLQPFPQ [38] QLQPFPQPQLPY [39] PQPQLPYPQPQLPY [39] QLQPFPQPELPY [40] PQPELPYPQPELPY [40] QLQPFPQPELPYPQPQS [40] LQLQPFPQPQLPYPQPQLPYPQPQLPYPQPQPF [41] PFRPQQPYPQPQPQ [42] LIFCMDVVLQ [43] QQPLQQYPLGQGSFRPSQQNPQAQG [44] QYPLGQGSFRPSQQNPQA [45] PSGQGSFQPSQQ [44, 46] SGQGSFQPSQQN [44, 46] PGQQQPFPPQQPY [47]
PGQQQPFPPQQPYPQPQPF [36, 48, 49] PGQQQPFPPQQPYPQPQPFPSQQPY [47, 49] PQPQPFPSQQPY [47] SQQPYLQLQPFPQPQLPYSQ [50] LGQGSFRPSQQN [51] QPFPQPQ [52] RPQQPYP [52] PPFSQQ [52]γ-gliadin FPQQPQQPF [15, 33] PQQSFPQQQ [15, 33, 34] IIQPQQPAQ [33, 34] IQPQQPAQL [15] LQPQQPFPQQPQQPYPQQPQ [34] FPQQPQQPYPQQP [34]
FSQPQQQFPQPQ [34]
QPQQSFPEQQ [53] VQGQGIIQPQQPAQL [42]LMW-glutenin
FSQQQQSPF [15, 33]
FSQQQQQPL [15, 33] PFSQQQQSPF [42] QSPF [52] PFSQQQQQ [42] QXPQQPQQF [15] QQQQPPFSQQQQSPFSQQQQ [42] QQPPFSQQQQQPLPQ [42]HMW-glutenin
QGYYPTSPQ [33]
SGQGQRPGQWLQPGQGQQGYYPTSPQQSGQGQQLGQ
[54]
QGQQGYYP [52]Glutenin PGQGQQGYYPTSPQQSGQ [54] GYYPTSPQQSGQGQQLGQ [54] GYYPTSPQQSG [54] QGYYPTSPQQSG [54] QQGYYPTSPQQSG [54] GQQGYYPTSPQQSG [54] GQQGYYPTSPQQS [54] GQQGYYPTSPQQ [54]
GQQGYYPTSPQ [54]Gluten QLPQQPQQF [33] QPQPFPQQSEQSQQPFQPQPF [42] QSEQSQQPFQPQ [42] QQXSQPQXPQQQQXPQQPQQF [42] QXPQQPQQF [42]Hordein PQPQQPFPQ [33] PFPQPQQPF [33] FPPQQPFPQ [33]Secalin PQPQQPFPQ [33] PFPQPQQPF [33] PQQSFPQQP [33]
Haver in NL voor CD
Veilige (= contaminatie-vrije) en duurzame voedselproductieketen op basis van haver:
HACCP protocol voor Glutenvrije productie Regels voor glutenvrije haverteelt en -productie
Landbouwer is gecertificeerd voor graanteelt Geen tarwe, gerst, rogge op perceel in voorafgaande twee jaren Registratie van de haverteelt (locatie, varieteit, oppervlak [ha], opbrengst,
aflevering, aanwezigheid wilde scheuten van tarwe, gerst, rogge) Teelt wordt minstens één maal gecontroleerd op aanwezigheid van wilde
scheuten Havervariëteit is in overeenstemming met afnemer Zaaizaad is gegarandeerd vrij van besmetting met tarwe, gerst, rogge, en
is als zodanig gecertificeerd Haverteelt is voldoende afgeschermd (afstand) van andere graanteelten Machines voor zaaien en oogsten zijn zorgvuldig schoongemaakt Afgeleverde producten aan afnemer zijn volledig traceerbaar Registratie van klachten over het product – maatregelen voor verbetering Productie van glutenvrije voedingsproducten op basis van haver is alleen
toegestaan in GV-gecertificeerde bedrijven
Commercial yields
2009: 7.9 mt
2010: 8.2 mt
2011: 7.8 mt
2012: 9.7 mt
Brood-onderzoek
Bloem analyse: zetmeelgehalte, zetmeelschade, eiwitgehalte, deeltjesgrootte
Volume Gewicht Textuur
EC Verordening 41/2009
Staat toe om haver als gluten-vrij te verhandelen mits de contaminatie met gluten lager is dan 20 ppm
Haverconsortium ‘De Nederlandse Haverketen’Letters of Intent van:VanDijke Semo: contracten met boeren (gluten-vrij, biologisch, gangbaar); collectie De Halm + Rosies: breakfast cereals (incl gluten-vrij)FreeOf: haverbroodWiersum Plant Breeding: haververedelingLI Frank-mill: glutenvrije molenaarr EuroProxima: detectie besmetting met gluten en mycotoxinesBorgesius/Veenhuis: bakkerij voor reguliere marktVereniging Innovatief Platteland: glutenvrije teelten, o.a. haver PAVO: paardenvoederLouis Bolk Instituut: biologische teeltTNO: receptuurontwikkeling glutenvrij haverbroodFontys Hogeschool: ontwerp (glutenvrije) haverproducten (brood) HealthGrain Holland (PA): teelt en gezondheidNederlands Bakkerij Centrum: product standaard Zeelandia: bakerij-ingrediënten Meneba; grootschalige molenaar (kennis, ervaring, infrastructuur en netwerk)Kellogg: ontbijtgranen (incl glutenvrij) Nederlandse CoeliakieverenigingDiabetes Vereniging NederlandCDC
Toekomst
Meer gezondheid met haver in Veld Voeder Voeding
Haver als totaalpakket
Projecten
Kennisbasis WUR Kennisinnovatie TNO Topsector Agri&Food; Topsector Tuinbouw&Uitgangsmaterialen EU KBBE 2013: OATS4EU EU KBBE 2013: Traditional Foods EFRO Oost-Nederland (Food Future)
Haver, de uitdagingen Landbouwkundige aspecten
Gewasrotatie Grondverbetering
Legering Veredeling op kortstro en compactere pluim Groeiregulatoren
Pel A. nuda type (welke genen betrokken?)
Als diervoeder In competitie met soja (eiwit), en mais en tarwe (zetmeel) Functionele diervoeder (verlaging of antibioticagebruik)
Ontwikkeling nieuwe voedingsproducten Haverbrood, havermelk, haverbier, havercrunchies, haverpizza, haverpasta,
gepofte haver; havercosmetica Hoog oliegehalte
Toepassingen in voeding en gezondheid Biobased (haver als model voor zetmeel-olie conversie)
Haver genome sequencing
Algemeen doel: Ontwikkeling van Haver Kennis en Expertise Centrum
Dank voor uw aandachtmede namensIngrid van der Meer, René Smulders, Elma Salentijn, Hetty van den Broeck, Wendy van ‘t Westende, Diana Londono (PRI) (CDC), Noortje Bas (CGN)Bert Pinxterhuis, Jan Kamp, Ruud Timmer (PPO), (Transforum)Rob Hamer, Tiny van Boekel (AFSG), Willem Marcelis (SSG), Jan Vos (PSG), Ruud Bottemanne (Fontys)Johan Vereijken (FBR) Alfons Jansman (ASG)The partners in De Nederlandse Haverketen© Wageningen UR