Zakład Hodowli i Agrotechniki Roślin Włóknistych i Energetycznych, Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich w Poznaniu
Dyrektor Naukowy Instytutu: prof. dr n. techn. Ryszard M. Kozłowski
W Polsce sporadycznie uprawiane są różne podgatunki i formy sorgo dwukolorowego. Nie są one jednak wykorzystywane w przemyśle spożywczym, gdyż w warunkach glebowo-klimatycznych Polski większość dostępnych na rynku odmian nie osiąga pełnej dojrzałości nasion (1, 2). Jednakże intensywne prace hodowlane doprowadziły do powstania w ostatnich latach wielu nowych odmian sorgo, które są zdolne do wydania nasion w klimacie umiarkowanym, w tym także w Polsce (12-15). Przykładem mogą być doświadczenia polowe prowadzone od kilku lat w Zakładzie Doświadczalnym Stary Sielec, należącym do Instytutu Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich w Poznaniu, gdzie rokrocznie uzyskiwane jest z powodzeniem w pełni dojrzałe ziarno sorgo (ryc. 1, 2).
Odmiany sorgo uprawiane w Polsce na nasiona są niższe od tych przeznaczonych na biomasę. Wytwarzają one źdźbła o wysokości dochodzącej do ok. 2,5 m. Liście mają natomiast od 0,5 do 0,8 m długości i pokryte są warstwą wosku, który chroni je przed nadmierną transpiracją. Dodatkowo sorgo ma bardzo dobrze rozwinięty wiązkowy system korzeniowy, sięgający do 2 m w głąb ziemi (1, 2). Ma mniejsze wymagania glebowe niż kukurydza, przez co może być uprawiane także na lekkich, piaszczystych glebach. Co więcej, lepiej wytrzymuje okresowe susze, gdyż sorgo bardzo oszczędnie gospodaruje wodą (14-16). Jest to istotna cecha, szczególnie przy niedoborze opadów atmosferycznych często występujących na obszarze centralnej Polski. Ponadto uprawa sorgo jest o około 30% tańsza niż kukurydzy, gdyż nie wymaga ono tak intensywnej pielęgnacji. Spowodowane jest to mniejszymi nakładami na ochronę chemiczną plantacji, ponieważ sorgo nie ma jeszcze naturalnych szkodników na terenie Polski (1, 14). Z tego względu prowadzenie ekologicznej uprawy tych roślin jest o wiele łatwiejsze i tańsze w porównaniu z innymi gatunkami.
Jednakże sorgo ma bardzo wysokie wymagania termiczne, przez co jego plon w głównej mierze zależy od rozkładu temperatur w trakcie sezonu wegetacyjnego. Zbioru biomasy dokonuje się od końca września do połowy października, przed wystąpieniem pierwszych jesiennych przymrozków. Powodują one bowiem zmniejszenie zawartości cukrów w świeżej masie, co obniża jej jakość (2, 17).
Nasiona sorgo mają podobną budowę oraz zbliżony skład chemiczny do ziarniaków prosa, gdyż te gatunki są ze sobą dość blisko spokrewnione (18). Na cele spożywcze można wykorzystywać w pełni dojrzałe ziarna sorgo. Ich skład chemiczny zmienia się w trakcie rozwoju (8). Większość egzotycznych odmian sorgo fizjologiczną dojrzałość ziarna uzyskuje w okresie ok. 50 dni po zapyleniu (19). Głównym składnikiem nasion jest skrobia. W zależności od odmiany w 100 g ziarna jej zawartość wynosi od 65 do 80 g. Oprócz tego są one także źródłem białek (7-15 g), innych polisacharydów (do 10 g) oraz lipidów (1,5-6 g) (8, 20). Średnia wartość energetyczna zmielonych całych ziaren sorgo wynosi 356 kcal/100 g (21).
Przykładowe zestawienie zawartości substancji odżywczych w ziarnach sorgo przy wilgotności wynoszącej 8-12% przedstawiono w tabeli 1.
1. Lewandowski WM, Ryms M. Biopaliwa. Proekologiczne odnawialne źródła energii. Wyd Nauk-Techn, Warszawa 2013; 167-9.
2. Kołodziej B, Matyka M (red.). Odnawialne źródła energii. Rolnicze surowce energetyczne. Wyd PWRiL, Poznań 2012; 359-67.
3. Awika JM, Rooney LW. Sorghum phytochemicals and their potencial impact on human health. Phytochem 2004; 65:1199-221.
4. Kangama CO, Rumei X. Introduction of sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) into China. Afr J Biotech 2005; 4:575-9.
5. Chantereau J, Nicou R. Le sorgho. Maisonneuve et Larose, Paris 1991.
6. Vierling RA, Xiaang Z, Joshi CP i wsp. Genetic diversity among elite Sorghum lines revealed by restriction fragment length polymorphisms and random amplified polymorphic DNAs. Theoret Appl Gen 1994; 87:816-20.
7. Food and Agricultural Organization (FAO): Sorghum and millet in human nutrition. FAO Food Nutr Ser, Rome 1995; 27.
8. Dicko MH, Gruppen H, Traorè AS i wsp. Sorghum grain as human food in Africa: relevance of content of starch and amylase activities. Afr J Biotech 2006; 5:384-95.
9. Anglani C. Sorghum for human food: a review. Plant Foods Hum Nutr 1998; 52:85-9.
10. Akintayo I, Sedgo J. Towards sustainable sorghum production and utilization in West and Central Africa. WASRN/ICRISAT, Lomè 1999; 162.
11. Michalski T (red.). Problemy agrotechniki oraz wykorzystania kukurydzy i sorgo. Uniw Przyr Pozn, Poznań 2008.
12. Sowiński J, Szydełko-Rabska E. Możliwości uprawy sorga ziarnowego odmiany 251 w warunkach Dolnego Śląska – wyniki wstępne. Fragm Agron 2013; 30:138-46.
13. Szumiło G, Rachoń L, Ciszewski J i wsp. Plonowanie odmian sorga i mieszańca sorga zwyczajnego z sorgiem sudańskim w zależności od gęstości siewu przy różnej rozstawie rzędów. Ann Univ M Curie-Skłodowska, Sect E, Agricultura 2015; 70:9-18.
14. Frankowski J, Burczyk B. Biomasa jednorocznych roślin energetycznych jako element dywersyfikacji źródeł energii w Polsce. [W:] Skoczko I, Piekutin J, Drobiszewska M i wsp. (red). Inżynieria środowiska – młodym okiem. Tom 26. Ekoenergetyka. Ofic Wyd Politechn Białost, Białystok 2016; 83-109.
15. Frankowski J. Sorgo ziarnowe – jednoroczna roślina do produkcji bioetanolu, biogazu, biopaliw stałych. Mag Biomasa 2016; 8:24-7.
16. Godwin ID, Gray SJ. Overcoming productivity and quality constraints in sorghum: the role for genetic engineering in transgenic cereals. [In:] O’Brien, L Henry RJ (eds.). Transgenic cereals. AACC, St Paul (USA) 2000; 153-77.
17. Burczyk H. Przydatność jednorocznych roślin, uprawianych do produkcji biomasy na potrzeby energetyki zawodowej. Probl Inż Rol 2012; 75:59-68.
18. Dykes L, Rooney LW. Sorghum and millet phenols and antioxidants. J Cereal Sci 2006; 44:236-51.
19. Waniska RD. Structure; phenolic compounds; antifungal proteins of sorghum caryopses. [In:] Arun C, Ranajit B, Hall AJ (eds.). In Proceedings of Technical Institutional Options for Sorghum Grain Mold Management: Proceedings of an International Consultation. Patancheru (India) 2000; 72-106.
20. Beta T, Rooney LW, Waniska RD. Malting characteristics of sorghum cultivars. Cereal Chem 1995; 72:533-8.
21. Board on Science and Technology for International Development – National Research Council. Lost crops of Africa. Acad Press, Washington 1996; 127-213.
22. Dicko MH, Gruppen H, Zouzouho OC i wsp. Effects of germination on the activities of amylases and phenolic enzymes in sorghum varieties grouped according to food end-use properties. J Sci Food Agric 2006; 86:953-63.
23. Shin S, Choi HJ, Chung KM i wsp. Slowly digestible starch from debranched waxy sorghum starch: preparation and properties. Cereal Chem 2004; 81:404-8.
24. Jambunathan R, Mertz ET, Axtell JD. Fractionation of soluble proteins of high-lysine and normal sorghum grain. Cereal Chem 1975; 52:119-21.
25. Oria MP, Hamaker BR, Shull JM. Resistance of Sorghum α-, β- and γ-Kafirins to pepsin digestion. J Agric Food Chem 1995; 43:2148-53.
26. Badi S, Pedersen B, Monowar L i wsp. The nutritive value of new and traditional sorghum and millet foods from Sudan. Plant Foods Human Nutr 1990; 40:5-19.
27. Hamaker BR, Mohamed AA, Habben JE i wsp. Efficient procedure for extracting maize and sorghum kernel proteins reveals higher prolamin content than the conventional method. Cereal Chem 1995; 7:583-8.
28. Duodu KG, Taylor JRN, Belton PS i wsp. Mini-Review – Factors affecting sorghum protein digestibility. Cereal Chem Sci 2003; 38:117-31.
29. Glew RH, Vanderjagt DJ, Lockett C i wsp. Amino acid, fatty acid, and mineral composition of 24 indigenous plants of Burkina Faso. J Food Comp Anal 1997; 10:205-17.
30. Knudsen BKE, Kirleis AW, Eggum BO i wsp. Carbohydrate composition and nutritional quality for rats of sorghum to prepared from decorticated white and whole grain red flour. J Nutr 1988; 118:588-97.
31. Adeyeye A, Ajewole K. Chemical composition and fatty acid profiles of cereals in Nigeria. Food Chem 1992; 44:41-4.
32. Reddy NP, Eswara JM. Physiology and molecular biology of the lignin peroxidases of Phanerochaete chrysosporium. Acta Physiol Plant 2002; 24:285-90.
33. Sistino JJ. Epidemiology of cardiovascular disease in the last decade: treatment options and implications for perfusion in the 21st century. Perfusion 2003; 18:73-7.
34. Slavin JL, Jacobs D, Marquart L. Grain processing and nutrition. Crit Rev Food Sci Nutr 2000; 40:309-26.
35. Anderson JW. Whole grain protects against atherosclerotic cardiovascular disease. Proc Nutr Soc 2003; 62:135-42.
36. Klopfenstein CF, Varriano-Marston E, Hoseney RC. Cholesterol-lowering effect of sorghum diet in guinea pigs. Nutr Rep Intern 1981; 24:621-6.
37. Cho SH, Choi Y, Ha TY. In vitro and in vivo effects of prosomillet, buckwheat and sorghum on cholesterol metabolism. FASEB J 2000; 14:A249.
38. Lee SM, Pan BS. Effects of dietary sorghum distillery residue on hematological characteristics of cultured grey mullet (Mugil cephalus) – an animal model for prescreening antioxidant and blood thinning activities. J Food Biochem 2003; 27:1-18.
39. Yang TTC, Koo MWL. Inhibitory effects of Chinese green tea on endothelial cell-induced LDL oxidation. Atherosclerosis 2000; 148:67-73.
40. Tedesco I, Russo M, Russo P i wsp. Antioxidant effect of red wine polyphenols on red blood cells. J Nutr Biochem 2000; 11:114-9.
41. Abdollahi MR, Ravindran V, Svihus B. Influence of feed form on growth performance, ileal nutrient digestibility, and energy utilisation in broiler starters fed a sorghum-based diet. Livestock Sci 2014; 165:80-6.
42. Pan L, Li P, Ma X i wsp. Tannin is a key factor in the determination and prediction of energy content in sorghum grains fed to growing pigs. J Anim Sci 2016; 94:2879-89.
43. Hagerman AE, Butler LG. The specificity of proanthocyanidin-protein interactions. J Biol Chem 1981; 256:4494-7.
44. Al-Mamary M, Al-Habori M, Al-Aghbari A i wsp. In vivo effects of dietary sorghum tannins on rabbit digestive enzymes and mineral absorption. Nutr Res 2001; 21:1393-401.
45. Van Rensburg SJ. Epidemiological and dietary evidence for a specific nutritional predisposition to esophageal cancer. J Natl Cancer Inst 1981; 67:243-51.
46. Chen F, Cole P, Mi ZB i wsp. Corn and wheat-flour consumption and mortality from esophageal cancer in Shanxi, China. Int J Cancer 1993; 53:902-6.
47. Massey AR, Reddivari L, Radhakrishnan S i wsp. Pro-apoptotic activity against cancer stem cells differs between different parts of sweet sorghum. J Functional Foods 2016; 23:601-13.
48. Darvin P, Joung YH, Nipin SP i wsp. Sorghum polyphenol suppresses the growth as well as metastasis of colon cancer xenografts through co-targeting jak2/STAT3 and PI3K/Akt/mTOR pathways. J Functional Foods 2015; 15:193-206.
49. Grimmer HR, Parbhoo V, McGarth RM. Antimutagenicity of polyphenol-rich fractions from Sorghum bicolor grain. J Agric Food Chem 1992; 59:251-6.
50. Gomez-Cordoves C, Bartolome B, Vieira W i wsp. Effects of wine phenolics and sorghum tannins on tyrosinase activity and growth of melanoma cells. J Agric Food Chem 2001; 49:1620-4.
51. Stefoska-Needham A, Beck EJ, Johnson SK i wsp. Sorghum: an underutilized cereal whole grain with the potential to assist in the prevention of chronic disease. Food Rev Inter 2015; 31:401-37.
