اهمیت تاریخ کاشت در زراعت ذرت (Zea mays L.) و سورگوم (Sorghum bicolor L. Moench): تحلیل تطبیقی اثرات فنولوژیکی، فیزیولوژیکی و عملکردی
بهمن 29, 1404
پیشینه نامگذاری گیاه سورگوم (Sorghum bicolor (L.) Moench) و تحلیل نظاممند جایگاه تاکسونومیک با تأکید بر اهمیت استناد به شناساگرهای گیاهشناختی در منابع علمی
بهمن 29, 1404
سورگوم (Sorghum bicolor): تحلیل جامع ارزش غذایی، ترکیبات زیستفعال و کاربردهای صنعتی با تأکید بر نقش آن در امنیت غذایی و سلامت انسان
نویسنده: مریم نراقی
مقدمه
تأمین امنیت غذایی برای جمعیت رو به رشد جهان در شرایط تغییرات اقلیمی، کاهش منابع آب و محدودیت اراضی قابل کشت، به یکی از چالشهای اساسی بشر در قرن بیست و یکم تبدیل شده است. در این میان، توجه به گیاهان مقاوم به تنشهای محیطی که توانایی تولید عملکرد قابل قبول در شرایط نامساعد را دارند، بیش از پیش ضروری به نظر میرسد. سورگوم با نام علمی Sorghum bicolor (L.) Moench، به عنوان پنجمین غله پرمصرف در جهان، گیاهی است که به دلیل سازگاری فوقالعاده با شرایط دشوم محیطی مانند خشکی، شوری خاک و دمای بالا، به عنوان یک محصول استراتژیک برای کشت در مناطق خشک و نیمهخشک جهان مطرح شده است . این گیاه که خاستگاه آن آفریقا بوده و امروزه در بسیاری از کشورهای آسیایی و آمریکایی نیز کشت میشود، نقش مهمی در تأمین معیشت و تغذیه میلیونها نفر، به ویژه در مناطق محروم ایفا میکند .
اگرچه سورگوم در بسیاری از کشورهای در حال توسعه به صورت سنتی و به شکلهای متنوعی همچون فرنی، نان و نوشیدنیهای تخمیری مصرف میشود ، اما در دهههای اخیر، توجه جامعه علمی و صنایع غذایی کشورهای توسعهیافته نیز به این غله ارزشمند جلب شده است. علت این توجه روزافزون، نه صرفاً مقاومت کشاورزی، بلکه پروفایل تغذیهای منحصربهفرد و وجود ترکیبات زیستفعال با خواص سلامتبخش چشمگیر در این گیاه است . سورگوم منبع غنی از کربوهیدراتهای پیچیده از جمله نشاسته مقاوم، پروتئین، فیبر غذایی، املاح معدنی و ویتامینها بوده و مهمتر از همه، سرشار از طیف وسیعی از ترکیبات فنولی است که آن را از سایر غلات متمایز میکند .
ترکیبات فنولی سورگوم، شامل اسیدهای فنولی، فلاونوئیدها و تاننهای متراکم، به ویژه دسته منحصربهفرد ۳-دئوکسی آنتوسیانیدینها، نقش کلیدی در خواص آنتیاکسیدانی، ضدالتهابی، ضدسرطانی و ضددیابتی این گیاه ایفا میکنند . نکته قابل تأمل آنکه میزان و تنوع این ترکیبات فنولی در ارقام مختلف سورگوم، به ویژه بر اساس رنگ دانه (سفید، قرمز، قهوهای و سیاه)، تفاوت اساسی دارد و ارقام تیرهرنگ دارای مقادیر بیشتری از این ترکیبات هستند . از سوی دیگر، ویژگی بدون گلوتن بودن سورگوم، آن را به گزینهای ایدهآل برای افراد مبتلا به بیماری سلیاک و کسانی که به گلوتن حساسیت دارند، تبدیل کرده است .
با وجود این پتانسیلهای بالا، بهرهگیری کامل از مزایای تغذیهای و سلامتیبخش سورگوم مستلزم شناخت دقیق اثرات روشهای مختلف فرآوری بر ترکیبات مغذی و زیستفعال آن است. فرآیندهایی همچون جوانهزنی، تخمیر، پخت و اکستروژن میتوانند دسترسی زیستی ترکیبات مفید را افزایش داده و یا برعکس، موجب کاهش آن شوند . از این رو، درک عمیق این تعاملات برای بهینهسازی فرآیندهای تولید محصولات غذایی فراسودمند مبتنی بر سورگوم ضروری است.
این مقاله با هدف ارائه یک تحلیل جامع و بهروز از ارزش غذایی و ترکیبات زیستفعال گیاه سورگوم، با تأکید ویژه بر تفاوتهای بین ژنوتیپهای مختلف، نگاشته شده است. در ادامه، کاربردهای متنوع این غله در صنایع غذایی، از محصولات سنتی تا فرآوردههای نوین مانند ماکارونی، محصولات اکسترود شده و رنگدهندههای طبیعی، مورد بررسی قرار میگیرد. همچنین تأثیر روشهای مختلف فرآوری بر قابلیت هضم و دسترسی زیستی ترکیبات مغذی و سلامتبخش سورگوم تحلیل خواهد شد. یافتههای این بررسی میتواند محققان، صنعتگران و سیاستگذاران حوزه غذا را در جهت استفاده بهینه از این گیاه ارزشمند برای ارتقای امنیت غذایی و سلامت جامعه یاری رساند.
سورگوم (Sorghum bicolor) که در ایران با نام ذرت خوشهای نیز شناخته میشود، یک غله باستانی و پنجمین غله پرمصرف در جهان پس از گندم، برنج، ذرت و جو است . این گیاه که خاستگاه آن آفریقا بوده، به دلیل مقاومت فوقالعاده به شرایط نامساعد محیطی مانند خشکی و شوری خاک، به عنوان یک محصول استراتژیک برای امنیت غذایی در جهان شناخته میشود . اگرچه سورگوم در بسیاری از کشورهای آفریقایی و آسیایی به عنوان ماده اصلی غذایی سنتی مصرف میشود، اما در سالهای اخیر به دلیل ترکیبات منحصربهفرد تغذیهای و ویژگیهای سلامتیبخش، توجه جامعه علمی و صنایع غذایی را در سراسر جهان به خود جلب کرده است. این مقاله به بررسی جامع ارزش غذایی و کاربردهای متنوع گیاه سورگوم بر اساس معتبرترین منابع بینالمللی میپردازد.
ارزش غذایی سورگوم
دانه سورگوم از سه بخش اصلی تشکیل شده است: سبوس (شامل پوست و لایه تستا)، آندوسپرم و جوانه. هر یک از این بخشها حاوی ترکیبات مغذی منحصربهفردی هستند که در مجموع، ارزش غذایی بالای این غله را شکل میدهند .
ترکیبات درشتمغذی (Macronutrients)
سورگوم منبع غنی از کربوهیدراتها، پروتئینها و لیپیدها است. میزان کربوهیدرات آن بین ۶۰ تا ۷۵ درصد، پروتئین بین ۷ تا ۱۵ درصد، لیپیدها بین ۲ تا ۵ درصد و فیبر غذایی بین ۸ تا ۱۳ درصد متغیر است .
نشاسته بخش عمده کربوهیدرات سورگوم (حدود ۷۵ تا ۸۰ درصد دانه) را تشکیل میدهد . ویژگی بارز نشاسته سورگوم، دارا بودن مقادیر بالایی از آمیلوز و نشاسته مقاوم است که منجر به شاخص گلیسمی پایینتری میشود. این ویژگی باعث آزادسازی تدریجی قند در خون شده و برای مدیریت دیابت و بهبود متابولیسم بسیار مفید است . دمای ژلاتینه شدن نشاسته سورگوم (۶۸ تا ۷۵ درجه سانتیگراد) نسبت به غلاتی مانند گندم و ذرت بالاتر است که نکته مهمی در فرآیند پخت به شمار میرود .
پروتئین سورگوم عمدتاً از نوع کافیرین (۵۰ تا ۸۰ درصد کل پروتئین) است که پروتئینی آبگریز با هضمپذیری کند میباشد . این ویژگی، هرچند به لحاظ تغذیهای میتواند یک چالش محسوب شود، اما باعث احساس سیری طولانیتر میگردد . سورگوم از نظر اسیدهای آمینه، دارای مقادیر قابل توجهی اسیدهای آمینه شاخهدار (لوسین، ایزولوسین و والین) است، اما از نظر لایزین فقیر میباشد .
لیپیدها بیشتر در جوانه دانه متمرکز شدهاند و عمدتاً از اسیدهای چرب غیراشباع مانند لینولئیک اسید (حدود ۴۹ درصد) و اولئیک اسید (حدود ۳۱ درصد) تشکیل شدهاند . همچنین سطح دانه سورگوم با موم پوشیده شده است که میزان آن حدود ۵۰ برابر ذرت میباشد .
ریزمغذیها (Micronutrients)
سورگوم منبع خوبی از املاح و ویتامینها به شمار میرود. مطالعات متعدد نشان دادهاند که این غله حاوی مقادیر قابل توجهی از عناصر درشتمغذی مانند پتاسیم (K)، فسفر (P)، منیزیم (Mg) و کلسیم (Ca) و عناصر ریزمغذی مانند آهن (Fe)، روی (Zn)، مس (Cu) و منگنز (Mn) است . برای مثال، میزان پتاسیم در برخی ارقام سورگوم قرمز بین ۴۲۴۸ تا ۴۶۶۳ میلیگرم در کیلوگرم و میزان منیزیم بین ۱۴۲۳ تا ۱۴۴۵ میلیگرم در کیلوگرم گزارش شده است . همچنین، مصرف ۱۰۰ گرم از برخی ارقام سورگوم میتواند نیاز روزانه بزرگسالان به فسفر، منیزیم، مس، روی و سلنیوم را تأمین کند . از نظر ویتامینها، سورگوم حاوی ویتامینهای گروه B (مانند B6) و ویتامینهای محلول در چربی مانند A، D، E و K است . ترکیب توکوفرولها (ویتامین E) در سورگوم یافت میشود و میزان آن در ارقام قرمز بیشتر از ارقام سفید است .
ترکیبات زیستفعال و آنتیاکسیدانی (Bioactive Compounds)
بارزترین ویژگی تغذیهای سورگوم که آن را از سایر غلات متمایز میکند، غنای فوقالعاده آن از نظر ترکیبات فنولی است . این ترکیبات به ویژه در سبوس دانه متمرکز شدهاند و میزان آنها در سورگوم میتواند تا ۶ برابر بیشتر از کل دانه باشد . مهمترین این ترکیبات عبارتند از:
3-دئوکسی آنتوسیانیدینها: سورگوم تنها منبع غذایی شناخته شده برای این دسته از آنتوسیانینها است که پایداری بالایی در برابر تغییرات pH دارند و به عنوان رنگدهندههای طبیعی مواد غذایی کاربرد دارند .
تاننها (یا پروآنتوسیانیدینها): این ترکیبات عمدتاً در ارقام با رنگ دانه تیره (قهوهای و قرمز) یافت میشوند. اگرچه در گذشته تاننها به دلیل کاهش هضم پروتئینها به عنوان یک ترکیب ضدمغذی در نظر گرفته میشدند، امروزه شواهد علمی نقش مؤثر آنها را در تعدیل استرس اکسیداتیو و اختلالات متابولیک تأیید کرده است . میزان تانن در ارقام قرمز سورگوم میتواند به طور قابل توجهی بالا باشد، به طوری که میزان کاتچین و پروسیانیدین B1 در یک رقم قرمز به ترتیب ۳.۲۰ و ۹۶.۱۱ میلیگرم در ۱۰۰ گرم گزارش شده است .
اسیدهای فنولی: اسیدهای فنولی مانند اسید فرولیک و اسید پی-کوماریک در سورگوم به وفور یافت میشوند و سهم عمدهای در خاصیت آنتیاکسیدانی بالای آن دارند. میزان ترکیبات فنولی در سورگوم (۱۹۷۵ تا ۲۸۲۵ میلیگرم معادل گالیک اسید در ۱۰۰ گرم) در مقایسه با ذرت (۴۵۵ تا ۵۸۳ میلیگرم) به مراتب بالاتر است .
میزان این ترکیبات ارتباط مستقیمی با رنگ دانه دارد. به طور کلی، ارقام تیرهتر (قرمز، قهوهای و سیاه) دارای مقادیر بیشتری از ترکیبات فنولی و خاصیت آنتیاکسیدانی بالاتری هستند، در حالی که ارقام روشنتر (سفید و زرد) بافتی نرمتر و طعمی ملایمتر داشته و برای کاربردهای خاص غذایی مناسبترند .
کاربردهای گیاه سورگوم
سورگوم به دلیل تنوع ژنتیکی و ویژگیهای فیزیکوشیمیایی منحصربهفرد خود، کاربردهای بسیار گستردهای در صنایع غذایی، خوراک دام و حتی مصارف صنعتی دارد.
کاربردهای غذایی انسانی (Food Applications)
اگرچه سورگوم در بسیاری از نقاط جهان به عنوان غذای اصلی (به ویژه در آفریقا و آسیا) به صورت سنتی مانند تهیه نوعی فرنی (اوگی) یا نان مصرف میشود، اما امروزه کاربردهای نوینی یافته است .
محصولات پختی: آرد سورگوم به طور فزایندهای در تولید نانها، کیکها، بیسکویتها و کلوچهها به کار میرود. مهمترین مزیت سورگوم در این حوزه، طبیعت عاری از گلوتن آن است که آن را به گزینهای ایدهآل برای افراد مبتلا به بیماری سلیاک یا حساسیت به گلوتن تبدیل کرده است . تحقیقات نشان داده است که نوع آسیاب (مثلاً آسیاب ضربهای در مقایسه با غلتکی) میتواند بر کیفیت نان حاصل از آرد سورگوم تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، استفاده از آرد حاصل از آسیاب ضربهای نرمتر، منجر به تولید نانی با بافت نرمتر و حفرات هوایی بزرگتر میشود . هرچند پروتئینهای سورگوم فاقد خاصیت ویسکوالاستیک گلوتن برای تولید نانهای حجیم هستند، اما در ترکیب با سایر آردها یا با بهکارگیری روشهای فرآوری، محصولات پختی با کیفیت قابل قبول تولید میکنند .
محصولات فرآوری شده: از دانه سورگوم میتوان مانند برنج به صورت پخته شده (دانه کامل یا بلغور) استفاده کرد. همچنین در تولید انواع ماکارونی و رشتههای غذایی (پاستا و نودل) کاربرد دارد . محصولات اکسترود شده مانند غلات صبحانه حجیم شده و اسنکها از دیگر کاربردهای رو به رشد سورگوم هستند . حتی میتوان آن را مانند پاپکورن، حرارت داد تا پف کند .
نوشیدنیها و تخمیر: سورگوم برای تولید نوشیدنیهای سنتی و مدرن مورد استفاده قرار میگیرد. فرآیند تخمیر میتواند قابلیت هضم پروتئینها و دسترسی زیستی ترکیبات مغذی آن را افزایش دهد .
رنگدهنده طبیعی: ترکیبات 3-دئوکسی آنتوسیانیدین موجود در سورگوم به دلیل پایداری بالا، به عنوان رنگدهندههای طبیعی در صنایع غذایی مورد توجه قرار گرفتهاند .
کاربردهای صنعتی و خوراک دام
خوراک دام: بخش عمده سورگوم تولیدی در برخی کشورهای جهان (مانند ایالات متحده، مکزیک و آرژانتین) به مصرف خوراک دام و طیور میرسد. به عنوان مثال، حدود ۶۷ درصد از سورگوم تولیدی در قاره آمریکا برای تغذیه دام استفاده میشود .
صنعت: نشاسته استخراج شده از سورگوم در صنایع مختلف از جمله تولید چسبها، کاغذ و زیستسوخت (اتانول) کاربرد دارد . همچنین ترکیبات زیستفعال آن در صنعت آرایشی و بهداشتی و مکملهای غذایی به دلیل خواص آنتیاکسیدانی مورد استفاده قرار میگیرد .
تأثیر فرآوری بر ارزش غذایی
روشهای فرآوری تأثیر قابل توجهی بر ارزش غذایی و قابلیت هضم سورگوم دارند. روشهای سنتی مانند خیساندن، جوانهزنی و تخمیر میتوانند باعث کاهش ترکیبات ضدمغذی مانند تاننها و افزایش دسترسی زیستی املاح و ویتامینها شوند . همچنین، فرآوری با حرارت مانند اکستروژن و پخت میتواند قابلیت هضم پروتئین کافیرین را بهبود بخشد . با این حال، برخی روشها ممکن است باعث کاهش ترکیبات فنولی در مراحل هضم شوند، هرچند که این ترکیبات همچنان اثرات آنتیاکسیدانی خود را اعمال میکنند . انتخاب روش آسیاب نیز میتواند بر توزیع اندازه ذرات آرد و در نتیجه خواص تکنولوژیکی و تغذیهای محصول نهایی مؤثر باشد .
نتیجهگیری
سورگوم فراتر از یک غله مقاوم به خشکی، یک منبع غذایی ارزشمند با پروفایل تغذیهای منحصربهفرد است. وجود مقادیر بالای نشاسته مقاوم، فیبر، ترکیبات آنتیاکسیدانی منحصربهفردی مانند 3-دئوکسی آنتوسیانیدینها و نیز املاح و ویتامینها، آن را به یک ماده غذایی فراسودمند تبدیل کرده است. مصرف منظم آن میتواند در کنترل قند خون، بهبود سلامت دستگاه گوارش، کاهش التهاب و پیشگیری از بیماریهای غیرواگیر مؤثر باشد. ویژگی بدون گلوتن بودن نیز بر اهمیت آن در رژیمهای غذایی مدرن میافزاید. کاربردهای متنوع سورگوم از محصولات پختی و نوشیدنیها گرفته تا مصارف صنعتی، نشاندهنده پتانسیل بالای این گیاه برای کمک به امنیت غذایی و ارتقای سلامت جامعه در سراسر جهان است. تحقیقات بیشتر در مورد بهینهسازی روشهای فرآوری برای افزایش دسترسی زیستی ترکیبات مفید آن، میتواند جایگاه این غله ارزشمند را در رژیم غذایی آینده تثبیت کند.
منابع
- Musidzaramba, T. J., Mvumi, B. M., Nyanga, L. K., Kadzere, I., Kiboi, M., Mahlangu, M., … & Macheka, L. (2025). Nutritional profile and food safety of raw and value-added food products of sorghum and millets in sub–Saharan Africa and South Asia. Cogent Food & Agriculture, *11*(1), 1-17.
- Palavecino, P. M., et al. (2025). Sorghum: From dry soils to highly nutritious food. Advances in Food and Nutrition Research. Advance online publication.
- de São José, V. P. B., et al. (2025). Preclinical evidence on the impact of sorghum (Sorghum bicolor) genotypes, fractions, and processing methods on intestinal health: a review of an ancient grain rich in phenolic and dietary fiber. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. Advance online publication.
- Pontieri, P., Pepe, G., Campiglia, P., Merciai, F., Basilicata, M. G., Smolensky, D., … & Del Giudice, L. (2021). Comparison of Content in Phenolic Compounds and Antioxidant Capacity in Grains of White, Red, and Black Sorghum Varieties Grown in the Mediterranean Area. ACS Food Science & Technology, *1*(6), 1109-1119.
- Ayua, E. O., et al. (2025). Sorghum and Sorghum‐Based Products: Nutritional Composition, Prebiotic Potential and Health Benefits in Gut Microbiota Interactions. International Journal of Food Science, *2025*(1), 7084868.
- Sushma, N., Meena Kumari, B., Kavithamani, D., Meenakshi, P., & Sudha, A. (2025). Sorghum: Unraveling the phytochemical composition, its properties, and its applications. Journal of Food Composition and Analysis. Advance online publication.
- Khaskheli, M. A., et al. (2025). Sustainable Management of Major Fungal Phytopathogens in Sorghum (Sorghum bicolor L.) for Food Security: A Comprehensive Review. Journal of Fungi, *11*(3), 207.
- Wu, G., Johnson, S. K., Bornman, J. F., Bennett, S. J., & Fang, Z. (2020). A Comparative Study on Phenolic Content, Antioxidant Activity and Anti-Inflammatory Capacity of Aqueous and Ethanolic Extracts of Sorghum in Lipopolysaccharide-Induced RAW 264.7 Macrophages. Antioxidants, *9*(12), 1297.
- Huang, Y., et al. (2025). Exploring Germination to Unlock the Nutritional Potential of Sorghum (Sorghum bicolor). Molecules, *30*(17), 3622.
