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Classificazione delle colture
Tipi di colture alimentari e loro contributo alla nutrizione umana
Necessità alimentari mondiali
Compiti
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Classificazione delle colture
Ci sono centinaia di colture diverse coltivate per l’alimentazione nel mondo. La maggior parte appartiene alla divisione vegetale Angiospermae (conosciuta anche come Anthophyta) che è comunemente conosciuta come “le piante da fiore”. Ecco un link che descrive brevemente alcune delle caratteristiche importanti che possono essere utilizzate per distinguere i membri di questo gruppo:
Una distinzione importante all’interno delle Angiosperme sono le classi comunemente chiamate monocotiledoni e dicotiledoni. Un riassunto delle caratteristiche di queste due classi può essere trovato qui:
La tabella sottostante mostra le 33 colture che sono state coltivate su quattro milioni di ettari o più nel 2002. Chiaramente, le colture di cereali (famiglia Poaceae) dominano la produzione alimentare mondiale. Anche le colture di legumi (Fabaceae) sono coltivate su larga scala. I primi dieci raccolti sono tutti annuali.
I nomi scientifici nella tabella sono collegati a un elenco di informazioni sui raccolti chiamato Purdue University Center for New Crops and Plant Products. Non possiamo fornire una copertura approfondita di tutte le colture alimentari in una classe come questa, quindi siete incoraggiati a seguire questi link per saperne di più sulle colture di interesse. I database FAOSTAT sono anche una risorsa molto utile per le statistiche di produzione e utilizzo relative alle colture alimentari mondiali.
Importanti colture alimentari mondiali
| Coltura |
Nome scientifico
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Area Raccolta (milioni di ha)
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Produzione (milioni di tonnellate)
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Famiglia
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Annuale o perenne
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| Grano | Triticum aestivum |
211
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568
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Poaceae†
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Annuale
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| Riso, Paddy | Oryza sativa |
146
|
579
|
Poaceae
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Annuale
|
| Mais | Zea mays |
139
|
602
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Poaceae
|
Annuale
|
| Fagioli di soia | Glicina max |
79
|
180
|
Fabaceae
|
Annuale
|
| Orzo | Hordeum vulgare |
54
|
132
|
Poaceae
|
Annuale
|
| Sorghum | Sorghum bicolor |
42
|
55
|
Poaceae
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Annuale
|
| Millet | Setaria, Echinochloa, Eleusine, Panicum, Pennisetum spp. |
37
|
26
|
Poaceae
|
Annuale
|
| Noci in guscio (arachidi) | Arachis hypogaea |
26
|
34
|
Fabaceae
|
Annuale
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| Fagioli, Secco | Phaseolus spp. |
25
|
18
|
Fabaceae
|
Annuale
|
| Semina | Brassica napus |
23
|
33
|
Brassicaceae
|
Annuale
|
| Canna da zucchero | Saccharum officinarum |
20
|
1288
|
Poaceae
|
Perenne
|
| Seme di girasole | Helianthus annuus |
20
|
23
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Asteraceae
|
Annuale
|
| Patate | Solanum tuberosum |
19
|
308
|
Solanaceae
|
Annuale
|
| Cassava | Manihot esculenta |
17
|
180
|
Euphorbiaceae
|
Perenne
|
| Avena | Avena sativa |
13
|
28
|
Poaceae
|
Annuale
|
| Noci di cocco | Cocos nucifera |
11
|
49
|
Arecaceae
|
Perenne
|
| Frutto di palma da olio | Elaeis guineensis |
11
|
136
|
Arecaceae
|
Perennial
|
| CheccaPiselli | Cicer arietinum |
11
|
8
|
Fabaceae
|
Annuale
|
| Caffè, Verde | Coffea spp. |
11
|
8
|
Rubiaceae
|
Perenne
|
| Segale | Secale cereale |
10
|
21
|
Poaceae
|
Annuale
|
| Patate dolci | Ipomoea batatas |
9
|
141
|
Convolvulaceae
|
Annuale
|
| Cavoli, Secco | Vigna unguiculata |
9
|
3
|
Fabaceae
|
Annuale
|
| Olivi | Olea europaea |
8
|
15
|
Oleaceae
|
Perenne
|
| Uva | Vitis vinifera |
7
|
62
|
Vitaceae
|
Perenne
|
| Seme di sesamo | Sesamum indicum |
7
|
3
|
Pedaliaceae
|
Annuale
|
| Fagioli di cacao | Theobroma cacao |
7
|
3
|
Sterculiaceae
|
Perenne
|
| Betole da zucchero | Beta vulgaris |
6
|
252
|
Chenopodiaceae
|
Annuale
|
| Peas, Secco | Pisum sativum |
6
|
10
|
Fabaceae
|
Annuale
|
| Mele | Malus pumila |
6
|
58
|
Rosaceae
|
Perenne
|
| Plantains | Musa spp. |
5
|
29
|
Musaceae
|
Perennial
|
| Banane | Musa spp. |
4
|
70
|
Musaceae
|
Perennial
|
| Yams | Dioscorea spp. |
4
|
40
|
Dioscoreaceae
|
Annuale
|
| Pomodori | Lycopersicon esculentum |
4
|
108
|
Solanaceae
|
Annuale
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Dati di produzione dalle banche dati FAOSTAT Agriculture per il 2002.
†Poaceae=Graminae; Fabaceae=Leguminosae; Brassicaceae=Cruciferae; Asteraceae=Compositae; Aracaceae=Palmae
Tipi di colture alimentari e il loro contributo alla nutrizione umana
Le informazioni per questa sezione sono state ottenute in gran parte da un libro di M.C. Latham (1997) intitolato “Human nutrition in the developing world”. Questo è un riferimento molto completo su una serie di argomenti relativi alla produzione alimentare mondiale e alla nutrizione. Eccone alcuni che possono essere di vostro interesse:
- Assunzioni raccomandate di nutrienti
- Composizione nutrizionale degli alimenti
- Nutrizione internazionale e problemi alimentari mondiali
- Fattori sociali e culturali nella nutrizione
- Nutrizione di base (funzioni degli alimenti nel corpo)
- Disturbi nutrizionali
Un’altra eccellente risorsa sulla nutrizione è il Food and Nutrition Information Center dell’USDA.
Requisiti alimentari
Il cibo è necessario per fornire energia e come materia prima per la crescita, il mantenimento e la protezione del corpo. Il nostro fabbisogno di base comprende acqua, carboidrati, grassi, proteine, minerali, vitamine e fibre. I carboidrati, le proteine e i grassi sono necessari in quantità relativamente grandi e per questo sono chiamati macronutrienti. I minerali e le vitamine sono necessari in piccole quantità e sono chiamati micronutrienti.
L’acqua costituisce oltre il 60% del nostro peso corporeo e può essere considerata il requisito alimentare più importante. Un uomo o una donna normali possono vivere senza cibo per 20-40 giorni, ma gli esseri umani possono sopravvivere solo per quattro-sette giorni senza acqua. Il metabolismo dei minerali sodio e potassio, noti come elettroliti, è legato all’acqua corporea.
Il fabbisogno energetico umano varia a seconda dell’età, del sesso e del livello di attività, e può essere basso come 1.200 calorie o alto come 3.200 calorie al giorno (una caloria in termini dietetici è equivalente a 1000 chilocalorie di energia). I carboidrati e le proteine forniscono 4 calorie per grammo, mentre un grammo di grasso fornisce 9 calorie.
Le proteine sono generalmente utilizzate come materie prime per la crescita e il mantenimento dei tessuti e per la sintesi di importanti metaboliti, ma quando non sono fornite sufficienti calorie in altre forme, le proteine possono essere utilizzate come fonte di energia. Durante la digestione le proteine vengono scomposte nei loro amminoacidi componenti, che vengono poi trasportati attraverso il flusso sanguigno ai tessuti del corpo dove vengono utilizzati per costruire nuove proteine. Dei 20 aminoacidi presenti in natura, nove sono considerati essenziali nella dieta perché non possono essere sintetizzati dal corpo. Gli aminoacidi non possono essere immagazzinati nel corpo e quindi è importante consumare tutti gli aminoacidi essenziali ogni giorno. Le proteine complete contengono tutti gli aminoacidi essenziali nelle giuste proporzioni. La maggior parte delle proteine animali sono complete, mentre le proteine vegetali sono generalmente carenti di uno o più aminoacidi essenziali. Le quantità di proteine richieste nella dieta non sono grandi, a condizione che vengano consumati tutti gli aminoacidi essenziali. Si raccomanda generalmente che circa il 10% del nostro apporto calorico totale sia ottenuto dalle proteine.
Parleremo più dettagliatamente dei tipi di carboidrati e di grassi nelle lezioni successive.
La fibra è un altro importante componente della dieta ottenuto dalle piante. La fibra non è digeribile ma è desiderabile perché aiuta il cibo a transitare attraverso il tratto digestivo. Alcuni studi hanno dimostrato che una dieta ricca di fibre può ridurre il rischio di cancro al colon, ma questo beneficio è ancora sotto esame. Alcuni tipi di fibre possono anche abbassare il colesterolo.
Le vitamine giocano un ruolo critico come coenzimi in molti percorsi metabolici, o possono essere direttamente coinvolte nella sintesi di composti essenziali. Ci sono quattro enzimi liposolubili (A, D, E e K) e nove vitamine idrosolubili (otto vitamine del complesso B e C). Le vitamine idrosolubili non sono immagazzinate nel corpo, e qualsiasi eccesso che viene consumato viene escreto nelle urine. Le vitamine liposolubili possono essere immagazzinate nei tessuti grassi del corpo, quindi il consumo di queste vitamine in eccesso può portare a sintomi di tossicità. Fare riferimento ai riferimenti all’inizio di questa sezione per ulteriori informazioni sui requisiti dietetici.
I minerali sono composti inorganici che esistono nel corpo come ioni carichi o come componenti di molecole complesse. Ci sono 17 minerali che sono noti per essere essenziali nella dieta, e ulteriori ricerche possono aggiungere a questa lista. I minerali principali sono necessari in quantità superiori a 100 mg al giorno, mentre i minerali traccia sono necessari in quantità minori.
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Minerali principali
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Minerali traccia
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Calcio
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Rosso
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Fosforo
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Zinco
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Zolfo
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Iodio
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Potassio
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Fluoro
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Cloro
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Rame
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Sodio
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Selenio
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Magnesio
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Cobalto
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Cromo
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Manganese
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Molibdeno
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Tipi di colture alimentari
Cereali – I cereali sono semi commestibili della famiglia delle erbe (Poaceae o Graminae). Includono grano, riso, mais, orzo, avena, sorgo e miglio, tra gli altri. Il chicco è una cariosside, che è un frutto secco, con un solo seme, con un duro pericarpo esterno fuso al rivestimento del seme. I chicchi delle diverse colture cerealicole possono differire per dimensioni e forma, ma hanno tutti una struttura e una composizione simili.
L’endosperma è prevalentemente amido. Lo strato di aleurone e l’embrione (germe) sono ricchi di proteine, vitamine e minerali, ma vengono spesso rimossi durante la lavorazione. 100 µg di grano intero forniscono circa 350 kcal, da 8 a 12 µg di proteine e quantità utili di calcio, ferro (anche se l’acido fitico può ostacolare l’assorbimento) e le vitamine del gruppo B. Mancano di vitamina C e, ad eccezione del mais giallo, anche di carotene (provitamina A). Per una dieta sana, dovrebbero essere consumati con altri alimenti ricchi di vitamine A e C e minerali. La proteina di alcuni cereali è carente degli aminoacidi essenziali lisina e triptofano, e dovrebbe essere integrata con altre fonti di proteine come legumi o prodotti animali.
I legumi – I legumi sono i semi commestibili dei membri della famiglia delle Fabaceae (Leguminose), che comprende fagioli, piselli, soia, arachidi e lenticchie, tra le altre colture. Forniscono un’importante fonte di proteine e vitamine del gruppo B nella dieta, oltre che di carboidrati. La qualità delle proteine non è così buona come nella carne, perché i legumi generalmente mancano di livelli adeguati dell’aminoacido essenziale metionina. Tuttavia, questa limitazione può essere superata consumando legumi e cereali insieme. I legumi giocano anche un ruolo importante nel sistema agricolo, perché possono fissare l’azoto atmosferico, il che aiuta a mantenere la fertilità del suolo.
Tuberi e tuberi – tuberi, radici e cormi commestibili sono ampiamente consumati in tutto il mondo. Ai tropici, la manioca, le patate dolci, il taro (cocoyam), gli ignami (Dioscorea spp.) e l’arrowroot sono colture alimentari di base. La patata è ampiamente coltivata nei climi temperati e subtropicali. Il potenziale di rendimento di queste colture è molto alto. Tuttavia, sono generalmente povere di proteine, minerali e vitamine rispetto alle colture di cereali. C’è qualche variazione tra le specie a questo proposito – il taro e gli ignami hanno fino al 6% di proteine di buona qualità, e le patate forniscono alcuni minerali e vitamina C. Si prevede che radici e tuberi giocheranno un ruolo sempre più importante come colture di sicurezza alimentare nei prossimi 20 anni.
Colture di semi oleosi – importanti colture di semi oleosi includono soia, colza, semi di girasole, arachidi, palma da olio, sesamo e semi di cotone. Alcune colture oleaginose sono importanti a livello locale, come il burro di karité in Africa occidentale.
Colture vegetali – Gli alimenti chiamati vegetali sono un gruppo diversificato che include alcuni frutti (ad esempio, i pomodori), radici (ad esempio, le carote) e fiori (ad esempio, i broccoli). Tuttavia, “verdura” è un termine utile che si riferisce a colture che sono generalmente consumate fresche o conservate allo stato fresco. Le verdure sono una parte molto importante della dieta. Sono quasi tutti ricchi di carotene e vitamina C e contengono quantità significative di calcio, ferro e altri minerali. Di solito non sono buone fonti di vitamine del gruppo B, energia e proteine. Spesso contengono elevate quantità di fibre alimentari. Quando si guardano le cifre della produzione alimentare mondiale è facile sottovalutare l’importanza delle verdure nella dieta, perché molte specie sono coltivate e consumate localmente, e quindi non fanno parte della lista delle 30-40 colture più coltivate. Verdure verde scuro come l’amaranto e le foglie di manioca, tipicamente consumate nei paesi tropicali, sono molto superiori, dal punto di vista nutrizionale, al cavolo e alla lattuga. Un aumento del consumo di queste colture potrebbe aiutare a migliorare il problema della carenza di vitamina A che è diffusa nei paesi in via di sviluppo.
Frutta – Una grande varietà di frutta cresce spontaneamente o viene coltivata in tutto il mondo. I frutti sono spesso buone fonti di vitamina C, e molti contengono quantità utili di carotene. I frutti di solito contengono pochi grassi o proteine e poco o niente amido. Il carboidrato è presente sotto forma di vari zuccheri. I frutti sono ricchi di cellulosa, che contribuisce alla fibra alimentare. Gli agrumi, come arance, limoni, pompelmi, mandarini e lime, contengono buone quantità di vitamina C ma poco carotene. Papaya e mango contengono sia carotene che vitamina C.
Noci – Le colture importanti in questa categoria includono cocco, anacardi, mandorle e noci, tra gli altri. Queste colture tendono ad essere ad alto contenuto di grassi, ma possono anche contenere vitamine benefiche, minerali e proteine.
Spezie – A parte il nostro bisogno di sale, pochi di questi aromi hanno molta importanza nutrizionale, ma tutti servono a rendere il cibo più piacevole al gusto.
Colture di bevande – Questo gruppo comprende una diversità di bevande da fonti vegetali, compresi succhi di frutta, tè, caffè, birra, vino e liquori. Il contributo principale di questo gruppo alla nutrizione umana è quello di fornire acqua, essenziale per la vita umana. Alcune forniscono anche vitamine e minerali. Altri forniscono stimolanti (caffeina) o alcol per rilassarsi.
Contributo alla nutrizione umana
Contributo diretto di colture alimentari selezionate
al consumo pro capite di calorie, proteine e grassi nel 2000
Fonte FAOSTAT Nutrition Databases, 2000.
Alcune osservazioni dai dati della tabella:
- Le colture cerealicole forniscono di gran lunga la maggior parte delle calorie nella dieta. Il grano è la coltura principale per il consumo umano diretto nei paesi sviluppati, mentre il riso è la coltura principale nei paesi in via di sviluppo.
- Anche se le colture di legumi hanno un contenuto proteico più alto delle colture di cereali, i cereali sono la fonte più importante di proteine, perché sono consumati in quantità molto maggiori.
- La soia è la coltura di olio più importante nei paesi sviluppati, seguita dalla colza e dal girasole. Nei paesi in via di sviluppo, la soia e l’olio di palma sono le principali colture oleose.
- La patata è la coltura di radici e tuberi amidacei predominante nei paesi sviluppati. La manioca è la coltura principale in questa categoria nei paesi in via di sviluppo, ma anche le patate e le patate dolci sono importanti.
- Le persone nei paesi in via di sviluppo ottengono più calorie dalle colture di cereali che nel mondo sviluppato. Le calorie ottenute dalle colture oleaginose sono relativamente alte nei paesi sviluppati.
Bisogni alimentari mondiali
Ecco alcuni fatti importanti sulla malnutrizione dall’Organizzazione Mondiale della Sanità:
- La malnutrizione colpisce una persona su tre nel mondo, e gioca un ruolo importante nella metà delle morti annuali di bambini nel mondo in via di sviluppo.
- La carenza di ferro e l’anemia sono i problemi più diffusi.
- La malnutrizione proteico-energetica ha le conseguenze più letali, colpendo un bambino su quattro nel mondo.
- marasma – gli individui con questo disturbo sono carenti sia di proteine che di calorie e appaiono emaciati e sciupati
- kwashiorkor – gli individui con questo disturbo sono privi di calorie. Lo stomaco e le estremità sono gonfiate
- I disturbi da carenza di iodio causano gozzo e danni al cervello. Sono stati fatti grandi passi avanti nel combattere questo disturbo attraverso l’uso di sale iodato, ma il problema è ancora diffuso.
- La carenza di vitamina A è la principale causa di cecità prevenibile. Il problema può essere affrontato attraverso la promozione dell’allattamento al seno, l’integrazione di vitamina A e l’aumento del consumo di frutta e verdura.
La Food and Agricultural Organization delle Nazioni Unite pubblica un rapporto annuale che descrive lo stato attuale di insicurezza alimentare e malnutrizione nel mondo. Ogni anno vengono trattati argomenti diversi. Ecco il rapporto più recente:
FAO. 2005. Lo stato dell’insicurezza alimentare nel mondo. http://www.fao.org/sof/sofi/index_en.htm
Compiti
Compito scritto
Data 18 aprile
Esplora le risorse internet disponibili sulle colture alimentari mondiali e la loro produzione e utilizzo.
- Scegli una coltura che non è una di quelle che abbiamo trattato finora. Usa il Purdue Crop Index per scoprire il suo nome scientifico, se è annuale o perenne e a quale famiglia botanica appartiene.
- Vai ai dati di produzione del nucleo FAOSTAT e scopri quante tonnellate sono state raccolte della coltura negli Stati Uniti nel 2004.
- Utilizzando lo stesso database FAOSTAT, scegli un paese e seleziona due alimenti che pensi siano importanti per quel paese. Determina le tonnellate prodotte per il 2004.
- Ora controlla come i due alimenti che hai selezionato si classificano in importanza per il paese che hai scelto nel 2005 sul sito della FAO per Major Food and Ag Commodities and Producers
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Quiz
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FAOSTAT. Basi di dati statistici della FAO. http://faostat.fao.org/