Biofortyfikacja

Daleka miska po prawej zawiera Złoty Ryż , przykład biofortyfikacji przy użyciu inżynierii genetycznej. Złocisty kolor ziaren wynika ze zwiększonej zawartości beta-karotenu .

Biofortyfikacja to idea hodowli roślin uprawnych w celu zwiększenia ich wartości odżywczej . Można tego dokonać albo poprzez konwencjonalną hodowlę selektywną , albo poprzez inżynierię genetyczną . Biofortyfikacja różni się od zwykłego wzbogacania , ponieważ koncentruje się na zwiększaniu wartości odżywczych pokarmów roślinnych w miarę wzrostu roślin, a nie na dodawaniu składników odżywczych do pokarmów podczas ich przetwarzania. Jest to ważna poprawa w stosunku do zwykłego fortyfikacji, jeśli chodzi o dostarczanie składników odżywczych ubogiej ludności wiejskiej, która rzadko ma dostęp do komercyjnie wzbogacanej żywności. W związku z tym biofortyfikacja jest postrzegana jako nadchodząca strategia radzenia sobie z niedoborami mikroelementów w krajach o niskich i średnich dochodach. W przypadku żelaza WHO oszacowała , że biofortyfikacja może pomóc wyleczyć 2 miliardy ludzi cierpiących na anemię spowodowaną niedoborem żelaza .

Metodologia

Rośliny są hodowane przy użyciu jednej z dwóch głównych metod:

Hodowla selektywna

Korzystając z tej metody, hodowcy roślin przeszukują banki nasion lub plazmy zarodkowej w poszukiwaniu istniejących odmian upraw, które są naturalnie bogate w składniki odżywcze. Następnie krzyżują te bogate w składniki odżywcze odmiany z wysokowydajnymi odmianami roślin uprawnych, aby zapewnić nasiona o wysokich plonach i zwiększonej wartości odżywczej. Uprawy muszą być hodowane z wystarczającą ilością składników odżywczych, aby miały wymierny pozytywny wpływ na zdrowie ludzi. W związku z tym muszą być opracowywane przy udziale dietetyków, którzy badają, czy konsumenci ulepszonych upraw mogą wchłonąć dodatkowe składniki odżywcze oraz stopień, w jakim przechowywanie, przetwarzanie i gotowanie upraw wpływa na ich dostępne poziomy składników odżywczych. Pszenica chlebowa z wysokoziarnistym żelazem i cynkiem została wyhodowana poprzez hodowlę radiacyjną.

Ta metoda jest obecnie powszechna, ponieważ jest mniej kontrowersyjna niż uprawy genetycznie modyfikowane. HarvestPlus, główna organizacja pozarządowa zajmująca się rozwojem upraw biofortyfikowanych, stosuje przede wszystkim konwencjonalne techniki hodowlane i nie wydała jeszcze więcej niż 15% swojego budżetu badawczego na uprawy modyfikowane genetycznie, gdy konwencjonalne metody nie spełniają wymagań żywieniowych.

Modyfikacja genetyczna

Złoty ryż jest przykładem uprawy GM opracowanej ze względu na jego wartość odżywczą. Najnowsza wersja złotego ryżu zawiera geny pospolitej bakterii glebowej Erwinia i kukurydzy oraz zawiera zwiększone poziomy beta-karotenu , który organizm może przekształcić w witaminę A. Złoty ryż jest opracowywany jako potencjalny nowy sposób na zajęcie się witaminą A niedobór .

Zaprawianie nasion

Według jednego z raportów możliwe jest „primowanie” nasion przed siewem poprzez bombardowanie ich nanocząstkami tlenku żelaza . Ta metoda spowodowałaby większe pobieranie żelaza przez rośliny pszenicy, a tym samym zwiększenie wartości odżywczej ziaren.

Używa

Kraje o niskich i średnich dochodach

Niedobory różnych mikroelementów, w tym witaminy A , cynku i żelaza , są powszechne w krajach o niskich i średnich dochodach i dotykają miliardów ludzi. Może to prowadzić między innymi do częstszego występowania ślepoty, osłabienia układu odpornościowego, zahamowania wzrostu i upośledzenia rozwoju poznawczego. Biedni, zwłaszcza biedni na obszarach wiejskich, mają tendencję do utrzymywania się na diecie składającej się z podstawowych upraw, takich jak ryż , pszenica i kukurydza , które są ubogie w te mikroelementy, a większości z nich nie stać na wydajną uprawę owoców, warzyw lub produktów mięsnych, które są niezbędne do uzyskać zdrowy poziom tych składników odżywczych. W związku z tym zwiększenie poziomu mikroelementów w podstawowych uprawach może pomóc w zapobieganiu i zmniejszaniu niedoborów mikroelementów – w jednym badaniu przeprowadzonym w Mozambiku jedzenie słodkich ziemniaków biofortyfikowanych beta-karotenem zmniejszyło częstość występowania niedoboru witaminy A u dzieci o 24%. W dwóch oddzielnych randomizowanych badaniach klinicznych przeprowadzonych w Indiach wykazano, że jedzenie prosa perłowego wzbogaconego żelazem i cynkiem poprawia poziom żelaza u dzieci w wieku szkolnym i poprawia stężenie hemoglobiny u młodszych dzieci płci męskiej oraz u dzieci w wieku 12-18 miesięcy, które mieli niedobór żelaza na początku badania.

Takie podejście może mieć przewagę nad innymi interwencjami zdrowotnymi, takimi jak dostarczanie żywności wzbogaconej po przetworzeniu lub dostarczanie suplementów . Chociaż te podejścia okazały się skuteczne w kontaktach z biedotą miejską, zwykle wymagają dostępu do skutecznych rynków i systemów opieki zdrowotnej, które często po prostu nie istnieją na obszarach wiejskich. Biofortyfikacja jest również dość opłacalna po początkowej dużej inwestycji badawczej – tam, gdzie nasiona mogą być dystrybuowane, „koszty wdrożenia [uprawy biofortyfikowanej żywności] są zerowe lub znikome”, w przeciwieństwie do suplementacji, która jest stosunkowo droga i wymaga ciągłego finansowania w czasie, które mogą być zagrożone przez wahania interesów politycznych.

Badania nad tym podejściem są prowadzone na arenie międzynarodowej, a główne prace prowadzone są w Brazylii, Chinach i Indiach.

Kraje o wysokich dochodach

Naukowcy z University of Warwick szukali sposobów na zwiększenie niskiego poziomu selenu w brytyjskich ziarnach i pracowali nad opracowaniem ziarna, które można wykorzystać do produkcji chleba biofortyfikowanego selenem.

Problemy

Niektórzy ludzie, choć nie sprzeciwiają się samej biofortyfikacji, są krytyczni wobec genetycznie modyfikowanej żywności , w tym biofortyfikowanej, takiej jak złoty ryż.

Czasami mogą wystąpić trudności w uzyskaniu akceptacji biofortyfikowanej żywności, jeśli ma ona inne właściwości niż jej niewzbogacone odpowiedniki. Na przykład żywność wzbogacona w witaminę A ma często ciemnożółty lub pomarańczowy kolor – na przykład jest to problematyczne dla wielu mieszkańców Afryki, gdzie ludzie jedzą białą kukurydzę, a żółta kukurydza jest negatywnie kojarzona z paszą dla zwierząt lub pomocą żywnościową, lub gdzie biała- słodki ziemniak z miąższem jest lepszy niż jego bardziej wilgotny odpowiednik o pomarańczowym miąższu. Niektóre cechy mogą być stosunkowo łatwe do złagodzenia lub wyhodowania z biofortyfikowanych upraw zgodnie z wymaganiami konsumentów, na przykład wilgotność słodkich ziemniaków, podczas gdy inne nie.

W takim przypadku należy zadbać o przekonanie lokalnych rolników i konsumentów, że dana uprawa jest warta uprawy i konsumpcji. Można to osiągnąć poprzez poprawę właściwości uprawowych rośliny, na przykład sprawiając, że pomarańczowy słodki ziemniak dojrzewa wcześniej niż jego kuzyn o białym miąższu, dzięki czemu można go wcześniej wprowadzić na rynek. Można tego również dokonać poprzez edukację w zakresie zdrowia publicznego, dzięki której konsumenci będą mieli widoczne korzyści płynące ze spożywania biofortyfikowanej żywności. Próby sugerują, że biedota wiejska „będzie spożywać biofortyfikowane wersje podstawowych artykułów spożywczych, nawet jeśli kolor żywności został zmieniony… jeśli zostaną wyedukowani co do korzyści”. Podczas gdy inne mikroelementy, takie jak cynk czy żelazo, można dodawać do upraw bez zauważalnej zmiany ich smaku lub wyglądu, niektórzy badacze podkreślają znaczenie upewnienia się, że konsumenci nie sądzą, że ich żywność została zmieniona bez ich zgody lub wiedzy.

Niektórzy krytykowali programy biofortyfikacji, ponieważ mogą zachęcać do „dalszego upraszczania ludzkich diet i systemów żywnościowych”, ponieważ „[biofortyfikacja jest] strategią mającą na celu skoncentrowanie większej ilości składników odżywczych w kilku podstawowych produktach spożywczych [co] może przyczynić się do dalszego uproszczenia diet już i tak nadmiernie zależnych na kilku podstawowych węglowodanach”. Może się to wydawać nieodpowiedzialne, ponieważ brak dostępu do zróżnicowanej i zbilansowanej diety jest główną przyczyną niedożywienia. W rezultacie krytycy ci nawołują do ostrożności i stosowania biofortyfikacji jako części większej strategii obejmującej dywersyfikację żywności w krajach o niskich i średnich dochodach. Zwolennicy biofortyfikacji akceptują to jako strategię długoterminową, ale twierdzą, że znaczne zwiększenie różnorodności diety zajmie „wiele dziesięcioleci i niezliczone miliardy dolarów”, a biofortyfikacja może być skuteczną strategią pomagającą zmniejszyć niedożywienie mikroelementów.

Zobacz też

Notatki

Linki zewnętrzne