 |
 |
Viljelykasvien luokittelu
Ruokakasvien tyypit ja niiden osuus ihmiskunnalle ravitsemus
Maailman ravinnontarve
Tehtävät
Tulostinystävällinen versio yksiköstä 4
Viljelykasvien luokittelu
Maailmassa viljellään satoja erilaisia viljelykasveja ravinnoksi. Useimmat kuuluvat kasvijaostoon Angiospermae (tunnetaan myös nimellä Anthophyta), joka tunnetaan yleisesti nimellä ”kukkivat kasvit”. Tässä on linkki, jossa kuvataan lyhyesti joitakin tärkeitä piirteitä, joiden avulla tämän ryhmän jäsenet voidaan erottaa toisistaan:
Yksi tärkeäksi erotteluksi Angiospermien sisällä ovat luokat, joita kutsutaan yleisesti yksi- ja kaksikotisiksi. Yhteenveto näiden kahden luokan ominaisuuksista löytyy täältä:
Alla olevassa taulukossa esitetään 33 viljelykasvia, joita viljeltiin vähintään neljällä miljoonalla hehtaarilla vuonna 2002. On selvää, että viljakasvit (Poaceae-suku) hallitsevat maailman elintarviketuotantoa. Myös palkokasveja (Fabaceae) viljellään laajamittaisesti. Kymmenen suurinta viljelykasvia ovat kaikki yksivuotisia.
Taulukossa olevat tieteelliset nimet on linkitetty viljelykasvien tietohakemistoon, jonka nimi on Purdue University Center for New Crops and Plant Products. Emme voi tarjota syvällistä katsausta kaikkiin ravintokasveihin tällaisessa luokassa, joten sinua kehotetaan seuraamaan näitä linkkejä saadaksesi lisätietoja kiinnostavista viljelykasveista. FAOSTAT-tietokannat ovat myös erittäin hyödyllinen lähde maailman ravintokasvien tuotanto- ja käyttötilastoihin.
Tärkeät maailman ravintokasvit
| Kasvi |
Tieteellinen nimi
|
Pinta-ala. Korjattu (miljoonaa hehtaaria)
|
Tuotanto (miljoonaa tonnia)
|
Suku
|
Vuosikasvi tai monivuotinen
|
|
| Vehnä | Triticum aestivum |
211
|
568
|
Poaceae†
|
Annual
|
|
| Riisi, Paddy | Oryza sativa |
146
|
579
|
Poaceae
|
Vuosi
|
|
| Maissi | Zea mays |
139
|
602
|
Poaceae
|
Annual
|
|
| Soijapavut | Glycine max |
79
|
180
|
Fabaceae
|
Annual
|
|
| Barley | Hordeum vulgare |
54
|
132
|
Poaceae
|
Annual
|
|
| Sorghum | Sorghum bicolor |
42
|
55
|
Poaceae
|
Annual
|
|
| Millet | Setaria, Echinochloa, Eleusine, Panicum, Pennisetum spp. |
37
|
26
|
Poaceae
|
Annual
|
|
| Munapähkinät kuorineen (maapähkinät). | Arachis hypogaea |
26
|
34
|
Fabaceae
|
Annual
|
|
| Pavut, Kuivat | Phaseolus spp. |
25
|
18
|
Fabaceae
|
Vuosikasvi
|
|
| Rapinsiemen | Brassica napus |
23
|
33
|
Brassicaceae
|
Annual
|
|
| Sokeriruoko | Saccharum officinarum |
20
|
1288
|
Poaceae
|
Perennial
|
|
| Auringonkukan siemenet | Helianthus annuus |
20
|
23
|
Asteraceae
|
Annual
|
|
| Kartano | Solanum tuberosum |
19
|
308
|
Solanaceae
|
Annual
|
|
| Cassava | Manihot esculenta |
17
|
180
|
Euphorbiaceae
|
Perenna
|
|
| kaura | Avena sativa |
13
|
28
|
Poaceae
|
Annual
|
|
| Kookospähkinät | Cocos nucifera |
11
|
49
|
Arecaceae
|
Perennial
|
|
| Öljypalmun hedelmät | Elaeis guineensis |
11
|
136
|
Arecaceae
|
Perennial
|
|
| Poikim.Herne | Cicer arietinum |
11
|
8
|
Fabaceae
|
Annual
|
|
| Kahvi, Vihreä | Coffea spp. |
11
|
8
|
Rubiaceae
|
Perennial
|
|
| Rukiinen | Secale cereale |
10
|
21
|
Poaceae
|
vuosittain
|
|
| Makea peruna | Ipomoea batatas |
9
|
141
|
Convolvulaceae
|
Annual
|
|
| Cowpeas, Kuiva | Vigna unguiculata |
9
|
3
|
Fabaceae
|
Vuosikasvi
|
|
| Lehdet | Olea europaea |
8
|
15
|
Oleaceae
|
Perenna
|
|
| Viiniköynnös | Vitis vinifera |
7
|
62
|
Vitaceae
|
Perennial
|
|
| Seesaminsiemen. | Sesamum indicum |
7
|
3
|
Pedaliaceae
|
Vuosittain
|
|
| Kaakaopavut | Theobroma cacao |
7
|
3
|
Sterculiaceae
|
Perennial
|
|
| Sokerijuurikas | Beta vulgaris |
6
|
252
|
Chenopodiaceae
|
Annual
|
|
| Peas, Kuiva | Pisum sativum |
6
|
10
|
Fabaceae
|
Vuosittainen
|
|
| Omenat | Malus pumila |
6
|
58
|
Rosaceae
|
Perennaiset
|
|
| Papuset | Musa spp. |
5
|
29
|
Musaceae
|
Perennial
|
|
| Banaanit | Musa spp. |
4
|
70
|
Musaceae
|
Perennial
|
|
| Jamssi | Dioscorea spp. |
4
|
40
|
Dioscoreaceae
|
Annual
|
|
| Tomaatit | Lycopersicon esculentum |
4
|
108
|
Solanaceae
|
Vuosittainen
|
Tuotantoluvut FAOSTAT:n maatalouden tietokannoista vuodelta 2002.
†Poaceae=Graminae; Fabaceae=Leguminosae; Brassicaceae=Cruciferae; Asteraceae=Compositae; Aracaceae=Palmae
Types of Food Crops and Their Contribution to Human Nutrition
Tieto tähän jaksoon saatiin suurelta osin M.C. Lathamin (1997) kirjasta ”Human nutrition in the developing world”. Tämä on erittäin kattava hakuteos useista maailman elintarviketuotantoon ja ravitsemukseen liittyvistä aiheista. Seuraavassa on muutamia niistä, jotka saattavat kiinnostaa teitä:
- Ravintoaineiden saantisuositukset
- Elintarvikkeiden ravintoainekoostumus
- Kansainvälinen ravitsemus ja maailman elintarvikeongelmat
- Sosiaaliset ja kulttuuriset tekijät in ravitsemus
- Perusravitsemus (elintarvikkeiden toiminnot elimistössä)
- Ravitsemushäiriöt
Toinen erinomainen ravitsemusta käsittelevä tietolähde on Yhdysvaltain maatalousministeriön (USDA) elintarvike- ja ravitsemustietokeskus.
Ravitsemuksen tarpeet
Ruokaa tarvitaan energian saamiseksi ja elimistön kasvun, ylläpidon ja suojautumisen raaka-aineeksi. Perustarpeisiimme kuuluvat vesi, hiilihydraatit, rasvat, proteiinit, kivennäisaineet, vitamiinit ja kuidut. Hiilihydraatteja, proteiineja ja rasvoja tarvitaan suhteellisen suuria määriä, ja siksi niitä kutsutaan makroravintoaineiksi. Kivennäisaineita ja vitamiineja tarvitaan pieniä määriä, ja niitä kutsutaan mikroravintoaineiksi.
Vesi muodostaa yli 60 % ruumiinpainostamme, ja sitä voidaan pitää tärkeimpänä ravinnon tarpeena. Normaali mies tai nainen voi elää ilman ruokaa 20-40 päivää, mutta ihminen selviää ilman vettä vain neljästä seitsemään päivää. Elektrolyytteiksi kutsuttujen kivennäisaineiden natriumin ja kaliumin aineenvaihdunta on sidoksissa kehon veteen.
Ihmisen energiantarve vaihtelee iän, sukupuolen ja aktiivisuustason mukaan, ja se voi olla niinkin alhainen kuin 1 200 kaloria tai niinkin korkea kuin 3 200 kaloria vuorokaudessa (kalori vastaa ravitsemuksellisessa mielessä 1000 kilokaloria energiaa). Hiilihydraateista ja proteiineista saadaan 4 kaloria grammaa kohti, kun taas yhdestä grammasta rasvaa saadaan 9 kaloria.
Proteiineja käytetään yleensä raaka-aineina kudosten kasvuun ja ylläpitoon sekä tärkeiden aineenvaihduntatuotteiden synteesiin, mutta kun kaloreita ei saada riittävästi muista muodoista, proteiineja voidaan käyttää energianlähteenä. Ruuansulatuksen aikana proteiinit pilkkoutuvat aminohapoiksi, jotka sitten kulkeutuvat verenkierron kautta kehon kudoksiin, joissa niistä rakennetaan uusia proteiineja. Luonnossa esiintyvistä 20 aminohaposta yhdeksää pidetään välttämättöminä ruokavaliossa, koska elimistö ei pysty syntetisoimaan niitä. Aminohappoja ei voida varastoida elimistöön, ja siksi on tärkeää kuluttaa kaikki välttämättömät aminohapot päivittäin. Täydelliset proteiinit sisältävät kaikki välttämättömät aminohapot oikeassa suhteessa. Useimmat eläinproteiinit ovat täydellisiä, kun taas kasviproteiineista puuttuu yleensä yksi tai useampi välttämätön aminohappo. Ruokavaliossa tarvittavat proteiinimäärät eivät ole suuria, kunhan kaikki välttämättömät aminohapot kulutetaan. Yleisesti suositellaan, että noin 10 % kalorien kokonaissaannistamme saataisiin proteiineista.
Keskustelemme yksityiskohtaisemmin hiilihydraatti- ja rasvatyypeistä myöhemmillä luennoilla.
Kuitu on toinen tärkeä ravintokomponentti, joka saadaan kasveista. Kuitu ei ole sulavaa, mutta se on toivottavaa, koska se auttaa ruokaa kulkemaan ruoansulatuskanavan läpi. Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että runsaasti kuitua sisältävä ruokavalio voi vähentää paksusuolen syövän riskiä, mutta tätä hyötyä tutkitaan vielä. Jotkin kuitutyypit voivat myös alentaa kolesterolia.
Vitamiineilla on kriittinen rooli koentsyymeinä monissa aineenvaihduntareiteissä, tai ne voivat olla suoraan mukana keskeisten yhdisteiden synteesissä. Rasvaliukoisia entsyymejä on neljä (A-, D-, E- ja K-vitamiinit) ja vesiliukoisia vitamiineja yhdeksän (kahdeksan B-ryhmän vitamiinia ja C-vitamiini). Vesiliukoiset vitamiinit eivät varastoidu elimistöön, ja kulutettu ylimäärä erittyy virtsaan. Rasvaliukoiset vitamiinit voivat varastoitua elimistön rasvakudoksiin, joten näiden vitamiinien liiallinen käyttö voi aiheuttaa myrkytysoireita. Katso tämän jakson alussa olevista viitteistä lisätietoja ruokavalion vaatimuksista.
Mineraalit ovat epäorgaanisia yhdisteitä, jotka esiintyvät elimistössä varattuina ioneina tai monimutkaisten molekyylien komponentteina. On olemassa 17 kivennäisaineita, joiden tiedetään olevan välttämättömiä ruokavaliossa, ja lisätutkimukset voivat lisätä tätä luetteloa. Päämineraaleja tarvitaan yli 100 mg päivässä, kun taas hivenaineita tarvitaan pienempiä määriä.
|
Pääkivennäisaineet
|
Hiilivennäisaineet
|
|
Kalsium
|
Rauta
|
|
Fosfori
>. |
Sinkki
|
|
Rikki
|
Iodi
|
|
Kalium
|
Fluori
|
|
Kloori
|
|
|
Kloori
|
Kupari
|
|
Natrium
|
Selenium
|
|
Magnesium
|
Koboltti
|
|
Kromi
|
|
|
Mangaani
|
|
|
Molybdeeni
|
Ruokakasvien lajit
Viljakasvit -. Viljat ovat ruohokasvien heimoon (Poaceae tai Graminae) kuuluvia syötäviä siemeniä. Niitä ovat muun muassa vehnä, riisi, maissi, ohra, kaura, durra ja hirssi. Vilja on karyopsis, joka on kuiva, yksisiemeninen hedelmä, jossa on siemenkuoreen sulautunut kova ulkokarppi. Eri viljakasvien jyvät voivat erota toisistaan kooltaan ja muodoltaan, mutta niillä kaikilla on samanlainen rakenne ja koostumus.
Endospermi on pääasiassa tärkkelystä. Aleuronikerros ja alkio (itiö) sisältävät runsaasti proteiinia, vitamiineja ja kivennäisaineita, mutta ne poistetaan usein jalostuksen yhteydessä. 100 µg täysjyväviljaa sisältää noin 350 kcal, 8-12 µg proteiinia ja hyödyllisiä määriä kalsiumia, rautaa (tosin fytiinihappo voi haitata imeytymistä) ja B-vitamiineja. Niistä puuttuu C-vitamiini, ja keltaista maissia lukuun ottamatta niistä puuttuu myös karoteenia (provitamiini A). Terveellisen ruokavalion varmistamiseksi niitä olisi syötävä yhdessä muiden A- ja C-vitamiinia ja kivennäisaineita runsaasti sisältävien elintarvikkeiden kanssa. Joidenkin viljojen proteiinista puuttuvat välttämättömät aminohapot lysiini ja tryptofaani, ja niitä olisi täydennettävä muilla proteiinilähteillä, kuten palkokasveilla tai eläintuotteilla.
Halkokasvit – Halkokasvit ovat Fabaceae (Leguminosae) -suvun jäsenten syötäviä siemeniä, joihin kuuluvat muun muassa pavut, herneet, soijapavut, maapähkinät ja linssit. Ne ovat tärkeä proteiinin ja B-vitamiinien sekä hiilihydraattien lähde ruokavaliossa. Proteiinin laatu ei ole aivan yhtä hyvä kuin lihassa, koska palkokasveista puuttuu yleensä riittävästi välttämättömiä aminohappoja, metioniinia. Tämä puute voidaan kuitenkin korjata kuluttamalla palkokasveja ja viljaa yhdessä. Palkokasveilla on myös tärkeä rooli viljelyjärjestelmässä, koska ne voivat sitoa ilmakehän typpeä, mikä auttaa ylläpitämään maaperän hedelmällisyyttä.
Juuret ja mukulat – syötäviä mukuloita, juuria ja mukuloita syödään laajalti kaikkialla maailmassa. Tropiikissa maniokki, bataatti, taro (cocoyam), jamssit (Dioscorea spp.) ja nuolijuuri ovat peruselintarvikkeita. Perunaa viljellään laajalti lauhkeassa ja subtrooppisessa ilmastossa. Näiden viljelykasvien satopotentiaali on erittäin suuri. Niiden proteiini-, kivennäis- ja vitamiinipitoisuus on kuitenkin yleensä alhainen verrattuna viljakasveihin. Lajikohtaisia eroja on jonkin verran: tarossa ja jamssissa on jopa 6 prosenttia hyvälaatuista proteiinia, ja perunassa on jonkin verran kivennäisaineita ja C-vitamiinia. Juuri- ja mukulakasvien odotetaan olevan yhä tärkeämmässä asemassa elintarviketurvan kannalta tärkeinä viljelykasveina seuraavien 20 vuoden aikana.
Öljysiemenkasvit – tärkeitä öljysiemenkasveja ovat soija, rypsi, auringonkukansiemenet, maapähkinät, öljypalmu, seesami ja puuvillansiemenet. Jotkin öljykasvit ovat paikallisesti tärkeitä, kuten karitevoi Länsi-Afrikassa.
Kasvisviljelykasvit – Vihanneksiksi kutsutut elintarvikkeet ovat monipuolinen ryhmä, johon kuuluvat jotkin hedelmät (esim. tomaatit), juuret (esim. porkkanat) ja kukat (esim. parsakaali). Tästä huolimatta ”vihannes” on hyödyllinen termi, jolla viitataan viljelykasveihin, jotka yleensä syödään tuoreina tai säilötään tuoreina. Vihannekset ovat erittäin tärkeä osa ruokavaliota. Ne sisältävät lähes kaikki runsaasti karoteenia ja C-vitamiinia sekä merkittäviä määriä kalsiumia, rautaa ja muita kivennäisaineita. Ne eivät yleensä ole hyviä B-vitamiinien, energian ja proteiinin lähteitä. Ne sisältävät usein runsaasti ravintokuitua. Kun tarkastellaan maailman elintarviketuotantolukuja, vihannesten merkitystä ruokavaliossa on helppo aliarvioida, koska monia lajeja viljellään ja kulutetaan paikallisesti, eivätkä ne näin ollen pääse 30-40 eniten viljellyn viljelykasvin luetteloon. Trooppisissa maissa tyypillisesti syödyt tummanvihreät vihannekset, kuten amarantti ja maniokin lehdet, ovat ravitsemuksellisesti paljon parempia kuin kaali ja salaatti. Näiden kasvien kulutuksen lisääminen voisi auttaa lievittämään kehitysmaissa laajalle levinnyttä A-vitamiinin puutosongelmaa.
Hedelmät – Monenlaisia hedelmiä kasvaa luonnonvaraisena tai niitä viljellään kaikkialla maailmassa. Hedelmät ovat usein hyviä C-vitamiinin lähteitä, ja monet sisältävät hyödyllisiä määriä karoteenia. Hedelmät sisältävät yleensä hyvin vähän rasvaa tai proteiinia ja vähän tai ei lainkaan tärkkelystä. Hiilihydraattia on erilaisina sokereina. Hedelmissä on paljon selluloosaa, joka muodostaa ravintokuitua. Sitrushedelmät, kuten appelsiinit, sitruunat, greipit, mandariinit ja limetit, sisältävät runsaasti C-vitamiinia mutta vain vähän karoteenia. Papaijat ja mangot sisältävät sekä karoteenia että C-vitamiinia.
Pähkinät – Tämän luokan tärkeitä viljelykasveja ovat muun muassa kookos, cashewpähkinä, manteli ja saksanpähkinä. Nämä viljelykasvit sisältävät yleensä paljon rasvaa, mutta ne voivat myös sisältää hyödyllisiä vitamiineja, kivennäisaineita ja proteiineja.
MAUSTEET – Suolan tarvetta lukuun ottamatta vain harvoilla näistä aromiaineista on suurta ravitsemuksellista merkitystä, mutta ne kaikki tekevät ruoasta miellyttävämmän maultaan.
Juomakasvit – Tähän ryhmään kuuluvat monenlaiset kasvilähteistä saatavat juomat, mukaan lukien hedelmätäysmehut, tee, kahvi, olut, viini ja väkevät juomat. Tämän ryhmän tärkein panos ihmisen ravitsemukseen on veden tuottaminen, joka on välttämätöntä ihmisen elämälle. Jotkut tarjoavat myös vitamiineja ja kivennäisaineita. Toiset taas tarjoavat piristeitä (kofeiini) tai alkoholia rentoutumiseen.
Yhteys ihmisen ravitsemukseen
Valittujen ravintokasvien
suora osuus kalorien, proteiinien ja rasvojen kulutuksesta henkeä kohti vuonna 2000
Lähde FAOSTAT Nutrition Databases, 2000.
Joitakin havaintoja taulukon tiedoista:
- Viljakasvit tuottavat ylivoimaisesti eniten kaloreita ruokavaliossa. Vehnä on johtava viljelykasvi suorassa ihmisravinnossa kehittyneissä maissa, kun taas riisi on johtava viljelykasvi kehittyvissä maissa.
- Vaikka palkokasvien proteiinipitoisuus on korkeampi kuin viljakasvien, viljat ovat tärkein proteiininlähde, koska niitä kulutetaan paljon enemmän.
- Soija on tärkein öljykasvi kehittyneissä maissa, ja sen jälkeen tulevat rypsi- ja auringonkukkaöljy. Kehitysmaissa soija- ja palmuöljy ovat johtavia öljykasveja.
- Kartano on tärkein tärkkelyspitoinen juuri- ja mukulakasvi teollisuusmaissa. Kehitysmaissa johtava viljelykasvi tässä luokassa on maniokki, mutta myös peruna ja bataatti ovat tärkeitä.
- Kehitysmaiden ihmiset saavat enemmän kaloreita viljakasveista kuin kehittyneissä maissa. Öljykasveista saatavat kalorit ovat suhteellisen suuria kehittyneissä maissa.
Maailman elintarviketarpeet
Tässä muutama tärkeä fakta aliravitsemuksesta Maailman terveysjärjestöltä:
- Aliravitsemus koskettaa joka kolmatta ihmistä maailmassa, ja sillä on suuri merkitys puolessa kehitysmaiden vuotuisista lapsikuolemista.
- Raudanpuute ja anemia ovat yleisimpiä ongelmia.
- Proteiini-energia-alivajeella on tappavimmat seuraukset, sillä se vaikuttaa joka neljänteen lapseen maailmanlaajuisesti.
- marasmi – tätä häiriötä sairastavilla henkilöillä on puutetta sekä proteiineista että kaloreista, ja he näyttävät laihtuneilta ja kuihtuneilta
- kwashiorkor – tätä häiriötä sairastavilla henkilöillä on puutetta kaloreista. Vatsa ja raajat ovat turvoksissa
- Jodin puutostilat aiheuttavat struumaa ja aivovaurioita. Tämän häiriön torjunnassa on saavutettu suuria edistysaskeleita jodioidun suolan käytön avulla, mutta ongelma on edelleen laajalle levinnyt.
- A-vitamiinin puute on johtava ehkäistävissä olevan sokeuden syy. Ongelmaan voidaan puuttua edistämällä imetystä, antamalla A-vitamiinilisää ja lisäämällä hedelmien ja vihannesten kulutusta.
Yhdistyneiden kansakuntien elintarvike- ja maatalousjärjestö julkaisee vuosittain raportin, jossa kuvataan ruokaturvan ja aliravitsemuksen nykytilaa maailmassa. Joka vuosi käsitellään eri aiheita. Tässä on viimeisin raportti:
FAO. 2005. The state of food insecurity in the world. http://www.fao.org/sof/sofi/index_en.htm
Tehtävät
Kirjallinen tehtävä
Ajankohta 18.4.
Tutustu maailman ravintokasveista ja niiden tuotannosta ja käytöstä saatavilla oleviin internetlähteisiin.
- Valitse viljelykasvi, jota emme ole käsitelleet tähän mennessä. Selvitä Purduen viljelykasvi-indeksin avulla sen tieteellinen nimi, onko se yksivuotinen vai monivuotinen ja mihin kasvitieteelliseen perheeseen se kuuluu.
- Mene FAOSTAT-tietokantaan (FAOSTAT core production data) ja selvitä, kuinka monta tonnia kyseistä viljelykasvia korjattiin Yhdysvalloissa vuonna 2004.
- Valitse samasta FAOSTAT-tietokannasta maa ja valitse kaksi elintarviketta, jotka mielestäsi ovat tärkeitä kyseiselle maalle. Määritä vuonna 2004 tuotetut tonnit.
- Tarkista nyt, miten valitsemasi kaksi elintarviketta sijoittuvat tärkeysjärjestykseen valitsemallesi maalle vuonna 2005 FAO:n sivustolla Major Food and Ag Commodities and Producers
Lähettäkää tuloksenne Blackboardin Tehtävät-toiminnolla.
Visailu
Toteuttakaa Blackboardissa tätä yksikköä käsittelevä tietovisailu.
FAOSTAT. FAO:n tilastolliset tietokannat. http://faostat.fao.org/