更有營養(yǎng)的主食作物可以增加數(shù)百萬飲食不良的人每日維生素和礦物質(zhì)攝入量，有助于克服營養(yǎng)不良，導(dǎo)致失明，骨骼脆弱，肌肉虛弱和腦損傷。

全世界數(shù)百萬人幾乎沒有足夠的食物來生存。還有數(shù)百萬人可能有足夠的食物來避免饑餓，但他們的飲食缺乏微量營養(yǎng)素 - 維生素和必需的礦物質(zhì)。這可能使他們?nèi)菀资艿礁腥?，骨骼或肌肉的疲軟，以及視力或心理健康問題。

通過開發(fā)富含主要作物的版本，研究人員的目標(biāo)是生產(chǎn)出能夠滿足健康飲食營養(yǎng)需求的食品。

英國阿伯里斯特威斯大學(xué)生物，環(huán)境和鄉(xiāng)村科學(xué)研究所的Swati Puranik博士說：“除了足夠的熱量之外，我們還需要可持續(xù)農(nóng)業(yè)來為不斷增長的人口提供足夠的營養(yǎng)。”

她的目標(biāo)是開發(fā)富含鈣的手指小米 - 這是全世界數(shù)百萬人的主食，包括亞洲和非洲的一些最貧窮的人。耐寒谷物生長在降雨量低的地區(qū)，許多其他谷物都會失敗。

使用手指小米種質(zhì)，Puranik博士已經(jīng)確定了超過一百萬個遺傳變異，稱為單核苷酸多態(tài)性標(biāo)記，她正在評估它們是否與更高的鈣含量相關(guān)聯(lián)。

她還在檢查與鐵和鋅相關(guān)的標(biāo)記物，以及“抗?fàn)I養(yǎng)素”化合物，如植酸鹽和草酸鹽，它們會干擾人體對微量營養(yǎng)素的吸收和利用。

當(dāng)標(biāo)記表明微量營養(yǎng)素水平較高時，Puranik博士和她在肯尼亞和印度的合作者旨在使用傳統(tǒng)的基因組學(xué)育種來提出含有較高水平鈣和維生素的手指小米，而不使用基因工程。

她還在評估她的研究是否有助于改善大米和小麥。

維生素和礦物質(zhì)補充劑可以幫助克服飲食缺乏，但Puranik博士認為，從農(nóng)民田間改善營養(yǎng)可能會產(chǎn)生最強烈的影響。

“發(fā)展改良的糧食作物對農(nóng)民及其家庭有利，既經(jīng)濟又有營養(yǎng)，”她說。“最終這些富含鈣的產(chǎn)品應(yīng)該對降低兒童或孕婦和哺乳期婦女的骨質(zhì)疏松癥和鈣營養(yǎng)不良的發(fā)生率產(chǎn)生影響。”

她的歐盟資助項目CaMILLET針對傳統(tǒng)育種方法，但其他研究表明，遺傳改良在改善糧食作物營養(yǎng)質(zhì)量方面具有巨大潛力。

多重方法

來自西班牙萊里達大學(xué)作物與森林科學(xué)系和農(nóng)業(yè)科學(xué)中心的Paul Christou教授對玉米和大米進行了基因改造，以提高維生素A，葉酸和維生素C以及各種必需的微量營養(yǎng)素。

他認為傳統(tǒng)育種的價值在于開發(fā)強化作物品種，但他認為基因工程是目前唯一能夠同時提供每日推薦維生素和礦物質(zhì)的主要作物。

“在我看來，為了在生物強化方案中取得成功，你需要盡可能完整地解決微量營養(yǎng)素缺乏問題，”克里斯托教授說。

在由歐盟歐洲研究理事會資助的Christou BIOFORCE教授項目中開發(fā)的轉(zhuǎn)基因玉米品種具有更多的微量營養(yǎng)素和對害蟲和寄生雜草的抗性增強。

這項研究甚至開辟了減少谷類作物攝取不良礦物質(zhì)或元素的可能性，例如鎘，一種可以阻礙兒童大腦發(fā)育的重金屬。

“我們正在研究非常具有破壞性的技術(shù)，從積極的意義上說，我們可以擁有主要作物，如玉米，大米等，可以提供所有的維生素和必需的礦物質(zhì)，”他說。

在對BIOFORCE采取后續(xù)行動時，Christou教授獲得了ERC資助，用于新項目MULTINUTRIENT MAIZE，以評估基于人道主義理由將改良作物轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家的前景。

轉(zhuǎn)基因(GM)谷物品種如果被接受可能會產(chǎn)生重大影響。但克里斯托教授認識到，并非所有人都能接受轉(zhuǎn)基因食品，即使他們可以改善數(shù)億人的營養(yǎng)。

“要克服的科學(xué)障礙很少，但即使你克服了所有監(jiān)管障礙，也存在阻礙這些作物從實驗室過渡到需要它們的發(fā)展中國家人民的政治障礙，”他說。

數(shù)據(jù)

法國發(fā)展研究所研究主任雅克伯杰博士說，缺乏準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)也阻礙了克服發(fā)展中國家營養(yǎng)不良，食物不足和飲食不足的努力。

這使得研究人員和公共衛(wèi)生官員難以確定微量營養(yǎng)素缺乏的性質(zhì)和程度。

“確定問題的原因同樣重要的是規(guī)定正確的解決方案，”位于泰國的伯杰博士說。

此前，他是SMILING的科學(xué)協(xié)調(diào)員，這是一個歐盟資助的協(xié)調(diào)項目，旨在解決五個亞洲國家 - 柬埔寨，印度尼西亞，老撾，泰國和越南的微量營養(yǎng)素缺乏問題。

“看看每個國家消費的食物表明，在每種情況下，它都不符合人口的微量營養(yǎng)素需求，”他說。特別值得關(guān)注的是鐵，鋅和碘。

但SMILING研究還表明，任何行動都必須符合受影響國家的條件。

例如，柬埔寨的研究發(fā)現(xiàn)，婦女和兒童中的大多數(shù)貧血病例與缺鐵無關(guān)，而與其他營養(yǎng)問題和寄生鉤蟲有關(guān)。因此，膳食補充鐵不會改善他們的健康，并可能導(dǎo)致其他問題。

雖然補充劑可以幫助克服一些不足，但伯格博士表示，他也贊成改善主食營養(yǎng)的努力。這將有助于確保每日足夠的微量營養(yǎng)素 - 這對青春期女孩尤為重要。

“非常重要的是不要等到懷孕才能做出一些干預(yù)措施;如果我們能確保在此之前能夠確保充足的營養(yǎng)，那對人群來說就好得多了，”他補充道。