Исследователи вырастили в полевых условиях десять сортов озимой пшеницы. Одну часть растений выращивали при концентрации CO₂ 450 ppm (частей на миллион), другую — при повышенной концентрации 546 ppm. После сбора урожая ученые проанализировали состав белков зерна с помощью масс-спектрометрии.
При повышенной концентрации углекислого газа содержание белков клейковины в целом снизилось, а количество ингибиторов амилазы и трипсина — белков, участвующих в защите растений от вредителей, — увеличилось. Также уменьшилось содержание пуроиндолинов, которые влияют на твердость зерна и свойства муки.
Изменения зависели от сорта. В одном из десяти исследованных сортов содержание белка в зерне выросло на 2,7%, тогда как у остальных девяти снизилось на 1,9–10,3%.
Белки клейковины формируют структуру теста, помогают ему удерживать газ при брожении и влияют на объем и текстуру хлеба. Поэтому их снижение может ухудшать хлебопекарные свойства муки. В ходе эксперимента исследователи подтвердили эту связь с помощью пробной выпечки.
Ученые также обнаружили снижение содержания некоторых пептидов, связанных с развитием целиакии, — аутоиммунного заболевания, при котором употребление глютена вызывает повреждение тонкого кишечника у предрасположенных людей. Однако из этого нельзя заключить, что пшеница станет безопаснее для людей с целиакией: биологическое и иммунологическое значение обнаруженных изменений еще предстоит изучить.
Результаты показывают, что при выведении новых сортов важно учитывать не только урожайность, но и способность сохранять качество зерна при повышенной концентрации CO₂. Исследователи считают перспективным отбор сортов, которые сохраняют хорошие хлебопекарные свойства и содержат меньше потенциально проблемных белков.
При этом эксперимент проводили на одном исследовательском участке в течение одного сезона. Чтобы оценить, насколько устойчивы выявленные закономерности, необходимы дополнительные исследования в разных регионах и в течение нескольких лет.
