Preview

Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии

Расширенный поиск

Анализ иммунореактивности авенинов сортов овса посевного (Avena sativa L.), возделываемых в Западной Сибири

https://doi.org/10.26897/0021-342X-2023-5-75-87

Аннотация

Целиакия – это аутоиммунное заболевание, возникающее у генетически восприимчивых людей после употребления в пищу проламинов злаков. Единственное средство лечения целиакии – пожизненная безглютеновая диета, но ее соблюдение также может негативно сказаться на состоянии здоровья. Хорошим решением может быть включение в такую диету продуктов из овса. Однако разные сорта овса отличаются по своей иммуногенности, и важнейшее значение имеет изучение иммунореактивности их проламинов для выявления безглютеновых генотипов. Целью исследований стала оценка иммуногенности сортов и перспективных селекционных линий овса посевного, возделываемых на территории Тюменской области в период с 1929 по 2023 гг. для использования в селекции безглютеновых сортов. Определение количества глютена в зерне осуществляли методом иммуноферментного анализа с использованием тест-систем, основанных на применении антител R5 и G12. В ходе исследований было выявлено, что ни один из образцов не проявил иммунореактивности по отношению к антителу R5. При использовании антитела G12 установлено, что все проанализированные сорта относятся к безглютеновым: содержание глютена в них варьирует от 2,14 (Нидар) до 9,55 (ТМ 16–58–4) мг/кг. Особого внимания заслуживает сорт Орёл, содержание глютена в зерне которого – менее 2 мг/кг. Этот генотип является перспективным для включения в селекционный процесс на получение безглютеновых сортов. Среднее содержание глютена в образцах местной селекции составляет 5,23±0,678 мг/кг и достоверно превышает этот показатель у иностранных и инорайоннных сортов, что связано с введением в скрещивания более аллергенных сортов. Иммуногенность сортов связана с конкретными аллелями авенин-кодирующих локусов. Аллели А11, В11 и С2 могут быть перспективны в качестве маркеров безглютеновых сортов. Для успешного развития селекции безглютеновых сортов овса необходимы анализ аллельного состояния авенин-кодирующих локусов исходных генотипов и определение содержания в них глютена с антителом G12.

Об авторах

А. В. Любимова
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук
Россия

Любимова Анна Валерьевна, заведующий лабораторией геномных исследований в растениеводстве, канд. биол. наук

625026, Тюменская обл., г. Тюмень, ул. Малыгина, 86

тел.: 8 (952) 34–108–87



Д. И. Ерёмин
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук
Россия

Ерёмин Дмитрий Иванович, ведущий научный сотрудник лаборатории геномных исследований в растениеводстве, д-р биол. наук, доцент

625026, Тюменская обл., г. Тюмень, ул. Малыгина, 86

тел.: 89129271386



М. Н. Фомина
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук
Россия

Фомина Мария Николаевна, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции зернофуражных культур, канд. с.-х. наук

625026, Тюменская обл., г. Тюмень, ул. Малыгина, 86

тел.: (3452) 76–40–54



Список литературы

1. Любимова А.В., Еремин Д.И., Мамаева В.С. и др. Каталог биохимических паспортов сортов овса посевного сибирской селекции // Вестник КрасГАУ. – 2022. – № 5(182). – С. 73-83. – DOI 10.36718/1819-4036-2022-5-73-83.

2. Методы определения глютена в продовольственном сырье и пищевых продуктах: Методические указания. – М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2011. – 32 с.

3. Amador M., Iehisa J., Martín C., Losada F. Functional genomic characterization of immunogenic gluten proteins from oat cultivars that differ in toxicity for celiac disease // Proceedings of the Nutrition Society. – 2020. – 79(OCE2). – E550. DOI 10.1017/S0029665120004991

4. Cardo A., Churruca I., Lasa A. et al. Nutritional Imbalances in Adult Celiac Patients Following a Gluten-Free Diet // Nutrients. – 2021. – №13. – Pp. 2877. DOI 10.3390/nu13082877

5. CODEX STAN WHO/FAO (2008) Standard for foods for special dietary use for persons intolerant to gluten. CODEX STAN 118–1979. Adopted in 1979. Amendment: 1983 and 2015. URL: https://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/sh-proxy/en/?lnk=1&url=https%253A%252F%252Fworkspace.fao.org%252Fsites%252Fcodex%252FStandards%252FCXS%2B118-1979%252FCXS_118e_2015.pdf (Дата обращения: 10.09.2023)

6. Cohen I.S., Day A.S., Shaoul R. To Be Oats or Not to Be? An Update on the Ongoing Debate on Oats for Patients with Celiac Disease // Front. Pediatr. –2019. – №7. – Pp. 384. DOI 10.3389/fped.2019.00384

7. Col Hoffmanová I., Sánchez D., Szczepanková A. et al. The Pros and Cons of Using Oat in a Gluten-Free Diet for Celiac Patients // Nutrients. – 2019. – №11. – Pp. 2345. DOI 10.3390/nu11102345

8. Colombo F., Di Lorenzo C., Biella S., et al. Ancient and Modern Cereals as Ingredients of the Gluten-Free Diet: Are They Safe Enough for Celiac Consumers? // Foods. – 2021. – №10(4). – Pp. 906. DOI 10.3390/foods10040906.

9. Comino I., Real A., de Lorenzo L. et al. Diversity in oat potential immunogenicity: basis for the selection of oat varieties with no toxicity in coeliac disease // Gut. – 2011. – №60(7). – Pp. 915-22. DOI: 10.1136/gut.2010.225268.

10. Comino I., Torres M. I., Ruiz-Carnicer A. et al. Comparative reactivity of avenins from different pure oat varieties to gluten R5 and G12 ELISA immunomethods // Proceeding of the 32 Meeting, working group on prolamin analysis and toxicity: edited by Peter Koehler. United Kingdom, 27-29 september 2018. – United Kingdom, 2019. – Pp. 39-43.

11. Daly M., Bromilow S. N., Nitride C. et al. Mapping Coeliac Toxic Motifs in the Prolamin Seed Storage Proteins of Barley, Rye, and Oats Using a Curated Sequence Database // Frontiers in Nutrition. – 2020. – №7. DOI 10.3389/fnut.2020.00087

12. Dvořáček V., Kotrbová-Kozak A., Kozová-Doležalová J. et al. Identification of Perspective Oat Cultivars with a Minimum Content of Gluten Homologous Peptides // Preprints. – 2020. – Pp. 2020100596. DOI 10.20944/preprints202010.0596.v1

13. Gell G., Bugyi Z., Florides C. G. et al. Investigation of Protein and Epitope Characteristics of Oats and Its Implications for Celiac Disease // Frontiers in Nutrition. – 2021. – №8. DOI 10.3389/fnut.2021.702352

14. Kamal N., Tsardakas Renhuldt N., Bentzer J. et al. The mosaic oat genome gives insights into a uniquely healthy cereal crop // Nature. – 2022. – №606. – Pp. 113–119. DOI 10.1038/s41586-022-04732-y

15. Kosová K, Leišová-Svobodová L, Dvořáček V. Oats as a Safe Alternative to Triticeae Cereals for People Suffering from Celiac Disease? A Review // Plant Foods Hum Nutr. – 2020 Jun. – V.75(2). – Pp.131-141. DOI 10.1007/s11130-020-00800-8.

16. Lacorn M. Determination of Gliadin as a Measure of Gluten in Food by R5 Sandwich ELISA RIDASCREEN® Gliadin Matrix Extension: Collaborative Study 2012.01 // Journal of AOAC INTERNATIONAL. – 2022. – V. 105. – I. 2. – Pp. 442–455. DOI 10.1093/jaoacint/qsab148

17. Leišová-Svobodová, L., Sovová, T. & Dvořáček, V. Analysis of oat seed transcriptome with regards to proteins involved in celiac disease // Sci Rep. – 2022. – №12. – Pp. 8660. DOI 10.1038/s41598-022-12711-6

18. Lyubimova A.V., Tobolova G.V., Eremin D.I. et al. Dynamics of the genetic diversity of oat varieties in the Tyumen region at avenin-coding loci // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. – 2020. – Vol. 24, No. 2. – Pp. 123-130. DOI 10.18699/VJ20.607.

19. Machado M.V. New Developments in Celiac Disease Treatment // Int J Mol Sci. – 2023. – №24(2). – Pp. 945. DOI 10.3390/ijms24020945.

20. Marasco G., Cirota G.G., Rossini B. et al. Probiotics, Prebiotics and Other Dietary Supplements for Gut Microbiota Modulation in Celiac Disease Patients // Nutrients. – 2020. – №12. – Pp. 2674. DOI 10.3390/nu12092674

21. Marín-Sanz M., Giménez M.J., Barro F. et al. Prolamin content and grain weight in RNAi silenced wheat lines under different conditions of temperature and nitrogen availability // Frontiers in plant science. – 2020. – V.11. – №314. – Pp. 1–11.

22. Orjiekwe O.A. Nutritional Management of Celiac Disease // J Clin Exp Immunol. – 2023. – V. 8(2). – Pp. 561-572

23. Paudel D., Dhungana B., Caffe M. et al. A Review of Health-Beneficial Properties of Oats // Foods. – 2021. – № 10. – Pp. 2591. DOI 10.3390/foods10112591

24. Roeckendorf N., Meckelein B., Scherf K. et al. Identification of novel antibodyreactive detection sites for comprehensive gluten monitoring // PLoS One. – 2017. – V.12(7). – Pp. e0181566/1-e0181566/17.

25. Silano M., Di Benedetto R., Maialetti F. et al. Avenins from different cultivars of oats elicit response by coeliac peripheral lymphocytes // Scand J Gastroenterol. – 2007. – №42. – Pp.1302-1305 DOI 10.1080/00365520701420750

26. Wieser H., Segura V., Ruiz-Carnicer Á. et al. Food Safety and Cross-Contamination of Gluten-Free Products: A Narrative Review // Nutrients. – 2021. – №13. – Pp.2244. DOI 10.3390/nu13072244

27. Yu J.M., Lee J.H., Park J.-D. et al. Analyzing Gluten Content in Various Food Products Using Different Types of ELISA Test Kits // Foods. – 2021. – №10. – Pp.108. DOI 10.3390/foods10010108


Рецензия

Для цитирования:


Любимова А.В., Ерёмин Д.И., Фомина М.Н. Анализ иммунореактивности авенинов сортов овса посевного (Avena sativa L.), возделываемых в Западной Сибири. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2023;(5):75-87. https://doi.org/10.26897/0021-342X-2023-5-75-87

For citation:


Lyubimova A.V., Eremin D.I., Fomina M.N. Analysis of the immunoreactivity of avenins in oats (Avena sativa L.) cultivated in Western Siberia. IZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY. 2023;(5):75-87. (In Russ.) https://doi.org/10.26897/0021-342X-2023-5-75-87

Просмотров: 134


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0021-342X (Print)