ساختار دانه غلات

بررسی و معرفی ساختار دانه غلات

غلات گیاهانی تک لپه ای دارای دانه های خوراکی از خانواده گندمیان (Poaceae) Gramineae هستند. غلات کشت شده در کشورهای مختلف بر حسب فرهنگ و عادات غذایی می تواند کمی متفاوت باشد. بسیاری غلات را به عنوان غذاهای اصلی که دارای مواد مغذی بالایی در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه هستند، می دانند. وقتی صحبت از فواید سلامتی به میان می‌آید، غلات و محصولات غلات سرشار از انرژی، کربوهیدرات، پروتئین و فیبر و همچنین انواع ریزمغذی‌ها مانند ویتامین E، برخی ویتامین‌های B، منیزیم و روی هستند. شناخت ساختار دانه غلات برای توسعه بهینه این گیاهان ضروری است.

دانه های غلات، که ساختارهای تولید مثلی این گیاهان هستند، به عنوان یک منبع تغذیه حیاتی هم برای انسان و هم برای حیوانات عمل می کنند. این دانه ها سرشار از کربوهیدرات ها، پروتئین ها، ویتامین ها و مواد معدنی هستند. گندم، برنج، ذرت، جو، جو دوسر و چاودار از مهمترین غلات در دنیا هستند. درک آناتومی و فرآیند جوانه زنی بذر غلات برای کشاورزی و کشاورزان بسیار ضروری است.

آناتومی بذر غلات

همه غلات زندگی را مانند غلات کامل شروع می کنند. غلات کامل در حالت طبیعی خود که در مزارع رشد می کنند، تمام دانه یک گیاه هستند. این دانه (که ممکن است آن را “هسته” هم بنامند) از سه بخش مهم خوراکی – سبوس، جوانه و آندوسپرم – تشکیل شده است. این بخش ها توسط پوسته ای غیر خوراکی محافظت می شود که از هسته در برابر حملات نور خورشید، آفات، آب و بیماری محافظت می کند.

ساختار دانه غلات که به نام کاریوپسیس (caryopsis) نیز شناخته می شود، به طور کلی در انواع مختلف غلات مانند گندم، برنج، ذرت و جو مشابه است. با این حال، بسته به گونه خاص ممکن است تغییرات جزئی وجود داشته باشد. در اینجا به تفکیک اجزای اصلی آمده است:

پوسته (پریکارپ) Pericarp

پریکارپ بیرونی ترین لایه دانه است. این لایه بیرونی سخت و غیرقابل خوردن از بذر در برابر محیط و شکارچیان محافظت می کند. در برخی از غلات مانند برنج و جو، پوسته آن در طول فرآوری جدا می شود.

پوشش بذر (Testa)

پوشش بذر یا Seed Coat جنین را در برابر شرایط نامطلوب محیطی محافظت می کند. نقش آن عمدتاً با کنترل جوانه زنی از طریق تحمیل خواب و با محدود کردن فعالیت مضر عوامل فیزیکی و بیولوژیکی در طول ذخیره سازی بذر است.

سبوس Bran

سبوس به عنوان لایه داخلی دانه غلات شناخته می شود. سبوس پوست چند لایه با مغز خوراکی است. سبوس غلات حاوی آنتی اکسیدان های مهم، ویتامین های B و فیبر است.

جوانه غلات Germ

جوانه، جنینی است که پتانسیل جوانه زدن به گیاه جدید را دارد. جوانه حاوی بسیاری از ویتامین های B، مقداری پروتئین، مواد معدنی و چربی های سالم است.

اندوسپرم Endosperm

اندوسپرم منبع غذایی جوانه یا جنین است. آندوسپرم انرژی ضروری را برای گیاه جوان فراهم می کند تا بتواند ریشه ها را برای آب و مواد مغذی توسعه داده و انرژی لازم برای فتوسنتز اولیه را تامین می کند. آندوسپرم تا حد زیادی بزرگترین بخش هسته است. آندوسپرم حاوی کربوهیدرات های نشاسته ای، پروتئین ها و مقادیر کمی ویتامین و مواد معدنی است.

 

میکروپیل micropyle

میکروپیل دهانه کوچکی است که در تخمک، درست نزدیک هیلوم قرار دارد و پس از لقاح در دانه باقی می ماند. وقتی دانه ها مرطوب می شوند، آب را عمدتاً از طریق میکروپیل جذب می کنند. میکروپیل همچنین به تنفس و تبادل گازها کمک می کند. در واقع این بخش یک سوراخ کوچک در پوشش بذر است که به آب و اکسیژن اجازه می دهد تا در طول جوانه زنی وارد بذر شود.

اسکوتلوم Scutellum

همان طور که پیشتر اشاره شد، غلات از گیاهان تک لپه ای (monocotyledonous) است. در تک لپه ای ها، لپه با ساختار اسکوتلوم نشان داده می شود. اسکوتلوم بخشی از جنین درون بذر یک گیاه است. اغلب زمانی که بذر جوانه می زند یا شروع به رشد می کند، لپه ممکن است به اولین برگ های نهال تبدیل شود. گیاه شناسان از تعداد لپه های موجود در دانه یک گیاه به عنوان وسیله ای برای طبقه بندی استفاده می کنند.

آیا هیلوم Hilum در بذر غلات وجود دارد؟

بذر غلات معمولاً مانند برخی از دانه‌های دیگر ناف برجسته‌ای (هیلوم) ندارند. هیلوم یک اسکار یا علامت روی دانه است که نشان دهنده نقطه ای است که دانه در طی رشد به دیواره تخمدان یا ساقه دانه چسبیده است. در غلات، ساختار و آناتومی دانه ها تا حدودی با بسیاری از گیاهان دیگر متفاوت است.

دانه‌های غلات، مانند گندم، برنج، ذرت، جو و جو، اغلب کوچک و فشرده هستند و در ساختار پوشش دانه ممکن است اسکار یا علامتی مانند هیلوم مشاهده نشود. در عوض، تمرکز در غلات اغلب بر روی آندوسپرم است، که حاوی اکثر مواد مغذی ذخیره شده است که گیاه در حال رشد در طول جوانه زنی استفاده می کند.

 

 

بنابراین، در حالی که غلات ممکن است مانند برخی از دانه‌ها ساختاری به نام Hilum را نشان ندهند، دانه‌های غلات ساختار متفاوت و متمایزی دارند که از جوانه‌زنی و رشد گیاه پشتیبانی می‌کند

نکته: ساختار خاص دانه غلات بسته به نوع غله می تواند متفاوت باشد. به عنوان مثال در ذرت، پریکارپ با پوسته دانه ترکیب شده، بنابراین نمی توان آنها را از هم جدا کرد. در گندم، پریکارپ در طی آسیاب برداشته می شود و تنها سبوس (لایه های بیرونی پوسته بذر) و اندوسپرم باقی می ماند.

 

منابع:

• Effects of deterioration parameters on storage of maize | ResearchGate
• In the Tiny World of Starch Grains, Bigger is Better | University of Utah
• Food and Agriculture Organization of the United Nations
• “Cereal Grains: The Structure & Uses of Wheat.” ScienceAid, scienceaid.net/Economic_Botany Accessed 2 Feb ۲۰۲۴.
• ScienceAid.net. “Cereal Grains: The Structure & Uses of Wheat.” Accessed Feb ۲, ۲۰۲۴. https://scienceaid.net/Economic_Botany.