Sammenheng mellom lagerproteinenes sammensetning, proteininnhold, vekstsesong og kvaliteten av hvetemelet
Sammensetningen av lager proteiner i hvete er bestemt for 30 hvetesorter ved 1D og 2D elektroforese. Materialet er dyrket i tre ulike vekstsesonger, og artikkelen beskriver hvordan genotype og miljø til sammen forklarer variasjonen i den baketekniske kvaliteten på hvetemelet.
Genene som koder for lagerproteiner i hvete er lokalisert i til sammen 12 komplekse gen kluster på de tre geneomene i hvete; A, B og D genomet. I hvert gen kluster er det flere gener tett koplet. Hver hvetesort har ca 70-100 ulike strukturgener som gir opphav til ulike polypeptider. For hvert genkluster er det mellom 2 og 7 ulike alternative alleler, noe som gir opphav til svært stor genetisk variasjon. Omtrent halvparten av polypeptidene danner intermolekylære disulfidbindinger, mens resten danner primært intramolekylære disulfid- bindinger. Den første gruppen kalles ofte glutenin underenheter, mens de som i hovedsak er monomere kalles gliadiner. Generelt er det glutenin underenhetene som er viktigst for bakeegenskapene til melet, siden disse binder seg til hverandre ved disulfidbindinger og danner et kontinuerlig nettverk som kan inneslutte gassen som produseres av gjæren slik at produktet heves.
Analyse av dataene ved Partial Least Squares Regression (PLSR) der proteinmengde og proteinsammensetningen er brukt som x-variabler og en kvalitets test kalt miksogram deigutviklingstid er brukt som y-variabel, viste at både genotype og vekstsesong hadde stor innvirkning på kvaliteten. For proteinsammensetningen ble det brukt indikatorvariabler som viser hvilke alleler som er tilstede i et gitt sort for hvert av de 12 gen klustrene. Hele materialet på 90 prøver delte seg i to grupper (langs første PLS faktor) basert på bare to av de største glutenin underenhetene (kalt 5+10 vs 2+12). I tillegg ble det vist sterk effekt av et genkluster på A genomet som inneholder gener både for noen av de mindre glutenin underenhetene og for gliadiner. Proteinmengden hadde liten betydning for den kvalitetsparameteren som ble brukt som y-variabel.
Materialet delte seg også etter vekstsesong. Det betyr at vekstsesongen også påvirker kvaliteten av proteinene. Industrien må derfor tas hensyn til både sortsforskjeller og miljøeffekter i vurderingen av bruksegenkapene hos hvete. En av de miljømessige faktorene som er med på å påvirke proteinkvaliteten er temperaturen under innmatingen av kornet. Ved lav temperatur bygges ikke glutennettverket opp til store makromolekyler i like stor grad som ved normal temperatur. Men denne effekten var ikke nok til å forklare forskjellene mellom de tre ulike dyrkningsårene. Spørsmålet om hvordan miljøet påvirker kvaliteten på glutenproteinene må derfor undersøkes i videre studier.
