In denAnden ist sie seit etwa 5000 Jahren alsKulturpflanze bekannt. Die Pflanzen sind anspruchslos und gedeihen bis in Höhen von 4200 m. Der nah verwandte und ähnlich verwendeteChenopodium pallidicaule (Cañihua) wird bis in 4550 m Höhe angebaut.[1]
Die kleinen, durchschnittlich ca. 1–2 mm großen und ca. 1–5 mg schwereneinsamigenNüsschen dieser Pflanzen sind in diesen Hochregionen ein wichtiges Grundnahrungsmittel der Bergvölker, daMais in diesen Höhen nicht angebaut werden kann.[2] DasTausendkorngewicht beträgt ca. 1–5 g.[3]
UN-GeneralsekretärBan Ki-moon erklärte das Jahr 2013 zumJahr der Quinoa. Die Pflanze soll aufgrund ihrer spezifischen Vorteile helfen, denHunger auf der Welt, gerade in Zeiten desKlimawandels, zu bekämpfen.[4]
Quinoa ist eineeinjährige, meistens gynomonözische (das bedeutet: es sind neben rein weiblichen auch zwittrige Blüten vorhanden),krautige Pflanze mit einer Wuchshöhe von 50–300 cm. Sie bildet reich verzweigte Pfahlwurzeln aus, normalerweise ca. 30–50 cm lang, diese können aber bis 1,5 m tief reichen. DerStängel ist aufrecht, anfangs innen weich und massiv, später hohl und schwammig, außen fest und kompakt.[5] Unten ist er zylindrisch, später gerippt[6] und kann grün, gelb, violett, dunkelrot oder gestreift sein, mit bis zu 5 cm Durchmesser.[7] Er ist normalerweise verzweigt, gelegentlich aber auch unverzweigt.[8]
Die Blätter sind vierseitig-wechselständig, mit einem an der Oberseite geriffelten Stiel,[9] einfach, dicklich, bis 15 cm lang und bis 8 cm breit,[10] anfänglich grün, später gelb, violett oder rot. Die polymorphen Blätter sind im unteren Teil der Pflanze kellenförmig (trullate), dreinervig, selten ganzrandig, meistens buchtig gezähnt, im oberen Teil schmalelliptisch bis lanzettlich, fiedernervig, ganzrandig oder auch buchtig gezähnt, mit kürzeren Stielen. Die Blätter erscheinen mit ebener oder welliger Oberfläche und sind ohneNebenblätter.[11] Die jungen Blätter sind an der Unterseite oft fein behaart.
Die endständigen, aufrechten, gelben, roten, aber auch rosa-orange und violettenBlütenstände erscheinen in verschiedenen Formen,[12] sie können 15–70 cm lang werden und sind etwa 5–30 cm im Durchmesser, sie bestehen aus knäueligen Teilblütenständen mit jeweils einer Länge von 1–5 cm.
Die in Knäueln erscheinenden Blüten sind unscheinbar, weiblich (2–5 mm) oder hermaphroditisch (3 mm), beiHybriden können auch sterile männliche auftreten, sie sind stiellos und fünfteilig, ohneKronblätter. Die fünfTepalen sind bootförmig, außen gekielt und mehr oder weniger spitz. Die zwittrigen Blüten besitzen fünf Staubblätter und 2–3 federigeNarben sowie einen Fruchtknoten, die weiblichen sind ohne Staubblätter. Der oberständige Fruchtknoten entwickelt sich nach derSelbst- oderFremdbefruchtung[8] zu einer linsenartigen (lentikularen), elliptoiden, rund- bis scharfkantigen, etwa 1–4 mm großen, harten, gelben, orange, roten, rosa, weißen, cremefarbigen, braunen, grauen oder schwarzen (Perikarp),zweikeimblättrigen, mehrschichtigenAchäne.[1][3][13][14] Der Embryo ist krummläufig (kampylotrop) angelegt und umringt das stärkereichePerisperm median.
Sie ist frost- und trockenheitsresistent und wächst auf durchlässigen, stickstoff- und kalziumhaltigen Böden, mit einempH-Wert von 4,5 bis 9, am besten sandigen bis sandig-lehmigen Böden. Sie akzeptiert gut verschiedene Klimata, der Temperaturbereich liegt bei −8 °C bis +38 °C, ideal ist 15–20 °C.[15] Quinoa ist je nach Genotyp eineLangtagpflanze (LTP) oder Kurztagpflanze (KTP), sowie auch neutral.[14][16]
Quinoa ist eine fakultative,C3, recreto-endo-Halophyte, welche überschüssiges Salz in ältere Blätter ableitet, diese werden anschließend welk und werden abgeworfen.[17] Dass Salz über bzw. in epidermale Blasenzellen (EBCs; Blasenhaare,Trichome) (Papilla) ausgeschieden bzw. dort einlagert wird, hat sich nicht bestätigt. Oft sind Teile der Pflanze mit diesen bläschenförmigen, farblosen, durchsichtigen oder violett pigmentierten Speicherzellen (EBCs) bedeckt, häufig auf jungen Blättern.
Grafische Darstellung zurOntogenese des Quinoa-Genoms: Verdopplung eines diploiden Genoms (2n) führt zur Tetraploidie (4x).
Quinoa istallotetraploid mit einerChromosomenzahl von 2n = 4x = 36. Als Allotetraploide ist sie hervorgegangen aus derHybridisierung zweierdiploider Elternarten, deren Genom jeweils als A und B bezeichnet wird. Quelle des A-Genoms istChenopodium pallidicauleAellen (Cañahua, oder Kañiwa genannt), eine einjährige Art der Anden, die ebenfalls kultiviert wird. Quelle des B-Genoms ist derschwedische GänsefußChenopodium suecicumMurr. Vermutlich fand das primäre Hybridisierungs-Ereignis in Nordamerika statt. Bei Quinoa ist das gesamte Genom gegenüber dem kombinierten Genom der Elternsippen vermutlich nochmals einmal komplett verdoppelt worden, zusätzlich kam es zu umfangreichen Umbau des gesamten Genoms mit großflächigem Austauschhomologer Abschnitte der beiden Elternarten zwischen verschiedenen Chromosomen. Auf die Bildung der (heute hypothetisch erschlossenen) allotetraploiden Stammsippe geht eine Reihe wild wachsender, spontan verwilderter oder kultivierter Sippen hervor, darunter vor allem derBerlandiers GänsefußChenopodium berlandieriMoq. und derBocks-GänsefußChenopodium hircinumSchrad. Nach den genetischen Daten ist der Bocks-Gänsefuß am nächsten verwandt. Da verschiedene genetische Linien von Quinoa und Bocks-Gänsefuß gegeneinander nichtmonophyletisch sind, ist es möglich, dass die Tiefland- und die Hochland-Form von Quinoa unabhängig voneinander aus Ahnen aus dieser Art hervorgegangen wären. Dies deutet auf eine zweimalige, unabhängige Domestikation von Quinoa, einmal imchilenischen Küstenland und einmal imAltiplano, hin.[18]
Die meisten Quinoa-Kultivare, Landrassen und Sippen sind genetisch relativ uniform, was auf vorherrschende Selbstbestäubung zurückgeführt wird.
Synonyme vonChenopodium quinoaWilld. sindChenopodium album subsp.quinoa(Willd.) Kuntze,Chenopodium album var.quinoa(Willd.) Kuntze,Chenopodium canihuaO.F.Cook,Chenopodium ccoyto Toro Torrico,Chenopodium ccuchi-huila Toro Torrico,Chenopodium chilensePers. (nom invalid.),Chenopodium guinoaKrock.,Chenopodium hircinum var.quinoa(Willd.) Aellen undChenopodium nuttalliaeSaff.[20] Im Deutschen sind auch folgende Begriffe für die Pflanze üblich:Inkareis,Reismelde,Inkakorn,Reisspinat,Andenhirse oderPerureis.
Quinoa gehört in eine Gruppe äußerst ähnlicher, untereinander teilweise kreuzbarer Arten, die systematisch in GenusChenopodium, subgenusChenopodium, SektionChenopodium gehören. Nach derMorphologie desPerikarp und derBlütenhülle (Perianth) wird die Gruppe um Quinoa als SubsektionCellulataIljin gefasst, die morphologisch durch blasige (alveolate) Fruchtwand und gekielte Kelchblätter gekennzeichnet ist. Innerhalb der Subsektion wird eine SerieFoveosa unterschieden, die neben demFeigenblättrigen GänsefußChenpopodium ficifoliumSm. vor allem Arten aus Nord- und Mittelamerika enthält. Dazu gehören eine Reihe vontetraploiden, wild wachsenden und kultivierten Arten mit Verbreitung in Nord-, Mittel- und Südamerika.[21] Die Verwandtschaft und Abgrenzung der morphologisch definierten Sippen ist problematisch, auch genetisch sind die Sippen nicht immer klar definierbar, wobei Hybride zwischen den Arten das Bild weiter verkomplizieren.[22] Für eine genaue Analyse sind weitere Studien mit breiterer Taxonabdeckung erforderlich.[18] Dies betrifft vor allem die Abgrenzung von Quinoa und des nahe verwandten Bocks-Gänsefußes mitsamt der jeweiligen Varietäten und Unterarten zueinander.
Innerhalb der ArtChenopodium quinoa kommen als Unkräuter in Kulturland wild wachsende Sippen vor, die „Ajara“ (oder auch „Ayaras“) genannt wird und nach morphologischen Kriterien als UnterartChenopodium quinoa subsp.milleanum(Aellen) Aellen oder VarietätChenopodium quinoa var.melanospermumHunziker gefasst wurden.[21] Diese zeichnen sich u. a. durch die schwarz gefärbten Samenhüllen aus. Tatsächlich erweist sich aber die Verwandtschaft und Ähnlichkeit eher geographisch als zwischen Kultur- und Wildpflanzen determiniert. Die Wild- und die Kulturpflanzen der chilenischen Küstenebene sind untereinander ähnlicher als beide zu den jeweiligen Unkraut- und Kultursippen der Anden. Diese Zweiteilung der Art Quinoa in eine Hochland- und eine Tieflandform wurde durch die genetischen Analysen klar bestätigt.[18] Die chilenische Tieflandsippe, regional als „Quingua“ bezeichnet, ist durch die Morphologie des Blütenstands und die Form des Blattrands von derjenigen des Altiplano abgrenzbar.
Sowohl die genetischen als auch die morphologischen Daten erweisen überraschenderweise einen Ursprung des gesamten kultivierten Artenaggregats um Quinoa inNordamerika, mit anschließender Ausbreitung nachSüdamerika. In der (erschlossenen) Ursprungsheimat des Aggregats wurde früher eine weitere, heute ausgestorbene Sippe kultiviert, die alsChenopodium berlandieri subsp.jonesianum bezeichnet wird. Die wild wachsenden, alsChenopodium berlandieri bezeichneten Pflanzen Südamerikas sind Quinoa noch ähnlicher, so dass bei einigen Unkrautsippen die Zugehörigkeit zur jeweiligen Art unsicher ist. Die Daten deuten darauf hin, dass sich zunächstChenopodium berlandieri, oder eine sehr ähnliche Stammsippe, von Nord- nach Südamerika ausgebreitet hat und diese hier zunächst wild besammelt und später domestiziert worden ist,[18] vermutlich mindestens zweimal, unabhängig im Hoch- und im Tiefland. Die Art wurde als Kulturpflanze von denpräkolumbischen indianischen Kulturen weiter verbreitet. Diese Ausbreitung wird vor allem mit dem Reich derInka in Verbindung gebracht, ging aber weit darüber hinaus, so etwa durch das Volk derMapuche auf die InselChiloé. Nach derEroberung durch die Spanier wurde die Kultur allerdings stark zurückgedrängt und regional sogar ganz aufgegeben, so etwa in der Gegend umBogotá inKolumbien oder derProvinz Córdoba inArgentinien.[21]
Als Ursprungsregion im Altiplano, mit der höchsten Vielfalt an Sorten und Landrassen, gilt die Region um denTiticacasee.[23] Die tatsächliche Domestikation der Art nachzuweisen ist allerdings schwierig, da die Samen vorher vermutlich lange Zeit von Wildpflanzen gesammelt wurden und Wild- und Kulturpflanzen von Quinoa (und noch mehr der nahe verwandten Cañihua) sich bis heute recht ähnlich sind. Als Hinweis auf domestizierte Pflanzen dienen vor allem größere Samen, in Verbindung mit einerbimodalen (d. h. zweigipfligen) Kurve der Größenfrequenz, die auf eine Differenzierung von Kultur- und Wildpflanzen hindeutet. Weitere Merkmale wie die Dicke der Samenschale werden ergänzend hinzugezogen. Auch nach diesen Daten ist die Gegend um den Titicacasee diejenige mit den frühesten Nachweisen (mit bei einem Brand verkohlten Körnern ausChiripa), deren Alter auf etwa 3500 Jahre abgeschätzt wird.[24]
Die mineralstoffreichen Blätter werden alsGemüse oderSalat verzehrt. Die senfkorngroßen Samen haben eine getreideähnliche Zusammensetzung, daher wird Quinoa – ebenso wieAmarant – alsglutenfreiesPseudogetreide bezeichnet, wobei aber mindestens zwei Quinoasorten dennoch Glutenabschnitte enthalten.[25] Botanisch zählt Quinoa aber zu den Fuchsschwanzgewächsen, und es ist folglich eher mit demSpinat oder denRüben verwandt. Es lässt sich gut anstelle vonReis verwenden.
Der Naturkosthandel führt Quinoa pur oder als Zutat in Müslimischungen. Für dieInkas war es ein Mittel gegen Halsentzündungen. Besonders für Menschen, die unterZöliakie (Glutenunverträglichkeit) leiden, bildet es bei den meisten Sorten einen vollwertigen Getreideersatz. Aufgrund dieser Eigenschaften ist es für Allergiker geeignet und in der vegetarischen sowie veganen Küche sehr beliebt. Fürorthodoxe Juden, die während desPessachfestes außerMatzen keine Getreideprodukte essen dürfen, gilt Quinoa alskoscher für Pessach. Quinoa eignet sich auch für die Herstellung vonglutenfreiem Bier. Für die Nutzung in der menschlichen Ernährung wird Quinoa vor dem Kochen in Wasser eingeweicht, das Einweichwasser wird abgegossen.
Quinoa-Ernte in EcuadorSchulung über Quinoa-Anbau in PeruGetrocknete Quinoa vor dem Dreschen
Quinoa wird seit etwa 5000 Jahren gemeinsam mitAmarant (lokale BezeichnungKiwicha) als Hauptnahrungsmittel verwendet. Es wurde besonders in den Hochebenen derAnden oberhalb einer Höhe von 4000 m angebaut. Dort waren die beiden Pflanzen für die Menschen unentbehrlich, daMais in diesen Höhen nicht angebaut werden kann. Während der spanischen Eroberungszüge und Kriege gegen die Inkas undAzteken im 16. Jahrhundert (sieheFrancisco Pizarro undHernán Cortés) wurde der Anbau von Quinoa und Amarant verboten und sogar unterTodesstrafe gestellt. Damit sollten die Völker geschwächt werden.
1993 machte ein Bericht derNASA Quinoa als „neues“ Getreide, das sich durch seine hohen Eiweißwerte und einzigartige Aminosäurestruktur besonders für die Nutzung inControlled Ecological Life Support Systems (z. B. Raumstationen oder Kolonien) eignen würde, international bekannt.[27][28] Die Nachfrage stieg in den folgenden Jahren in Europa und Nordamerika sprunghaft an. Dies führte zu einem erhöhtenWeltmarktpreis und steigenden Einkünften der Quinoa-Bauern.[28] Andererseits konnten sich nun immer weniger Bolivianer und Peruaner das stark verteuerte Lebensmittel leisten und mussten auf billigere, industriell verarbeitete Lebensmittel ausweichen.[28]
LautFAO wurden 2022 weltweit ca. 158.985 Tonnen Quinoa geerntet.[26] Hauptanbauländer sind Peru, Bolivien und Ecuador. In Deutschland werden nur geringe Mengen – meist zu Versuchszwecken – angebaut. In der Schweiz erfolgt der Anbau hauptsächlich durch Mitglieder vonIP-Suisse.[29] Wird Quinoa in Mitteleuropa angebaut, so erfolgt die Aussaat von Anfang bis Mitte April. Die Ernte erfolgt ab Mitte September mitMähdreschern. Da die Körner in den großen Fruchtständen ungleichmäßig reifen, ist nach der Ernte die Trocknung der Körner erforderlich.
Heute wird der Anbau dieses Pseudogetreides im Rahmen von Entwicklungsprojekten in Peru und Bolivien gefördert, da die Pflanzen geringe Ansprüche an Boden und Wasser stellen und als ein gesundes alternatives Nahrungsmittel erkannt wurden. Ein Anbau außerhalb Südamerikas ist bisher unüblich, er wird für die Himalaya-Region in Indien aber erwogen.[30]
Quinoa ist verhältnismäßig reich anProteinen sowie an den Mineralstoffen Kalium, Magnesium und Phosphor. Der Gehalt an Proteinen und einigen Mineralien (besondersMagnesium undEisen) übertrifft den Gehalt bei gängigenGetreidearten. Es enthält reichlich Vitamin B1, während die anderen B-Vitamine einschließlich Folsäure nur relativ gering vorhanden sind. Die fettlöslichen Vitamine A und E fehlen nahezu vollständig, und Vitamin C ist nur in geringen Spuren enthalten.[13] Das Aminosäurespektrum umfasst alleessentiellen Aminosäuren. DieFettsäuren sind zu über 50 Prozent ungesättigt. Vitamingehalt und Nährwert sind ungefähr dem von Reis vergleichbar. Quinoa enthält jedoch deutlich mehr Mineralien, mehr Proteine und eine größere Menge an mehrfach ungesättigten Fettsäuren (dafür weniger Kohlenhydrate).[32] Der Verzehr von 100 g Quinoa deckt etwa ein Drittel des empfohlenen Tagesbedarfs an Eisen und Magnesium.
Den Schutz vorSchädlingen erreicht Quinoa durch bitter schmeckendeSaponine, die auf derSamenschale (Perikarp) liegen. In ungeschältem Zustand ist Quinoa daher ungenießbar. Handelsübliche Quinoa ist daher geschält oder gewaschen und dadurch weitgehend von Saponinen befreit und entbittert. Durch ein Erhitzen/Kochen kann etwa ein Drittel der eventuell verbliebenen Saponine unschädlich gemacht werden. Der mögliche Restgehalt an Saponinen ist für den Menschen nicht schädlich, da sie kaum vom Darm aufgenommen werden.
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