從根本上提高玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值可以使數(shù)百萬人受益

根據(jù)一項(xiàng)新的研究，羅格斯大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)找到了一種有效的方法來提高玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 - 世界上最大的商品作物 - 通過插入一種細(xì)菌基因，使其產(chǎn)生一種叫做蛋氨酸的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)素。

羅格斯大學(xué) - 新不倫瑞克省的發(fā)現(xiàn)可能使發(fā)展中國(guó)家的數(shù)百萬人受益，例如南美洲和非洲，他們依賴玉米作為主食。它還可以顯著降低全球動(dòng)物飼料成本。

“我們提高了玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，玉米是地球上最大的商品作物，”環(huán)境與生物科學(xué)學(xué)院植物生物學(xué)系的研究合著者兼教授Thomas Leustek說。“大多數(shù)玉米用于動(dòng)物飼料，但它缺乏蛋氨酸- 一種關(guān)鍵的氨基酸 - 我們發(fā)現(xiàn)了一種有效的方法來添加它。”

該研究由瓦克斯曼微生物學(xué)研究所的博士生Jose Planta領(lǐng)導(dǎo)，今天在線發(fā)表在“美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”上。

根據(jù)國(guó)家生物技術(shù)信息中心的數(shù)據(jù)，在肉類中發(fā)現(xiàn)的蛋氨酸是人類從食物中獲取的九種必需氨基酸之一。它是生長(zhǎng)和組織修復(fù)所必需的，可改善皮膚和頭發(fā)的色調(diào)和柔韌性，并增強(qiáng)指甲。蛋氨酸中的硫可以保護(hù)細(xì)胞免受污染，減緩細(xì)胞老化，對(duì)吸收硒和鋅至關(guān)重要。

研究資深作者，Waksman微生物研究所教授Joachim Messing說，每年，價(jià)值數(shù)十億美元的合成蛋氨酸被添加到田間玉米種子中，而玉米種子缺乏自然界中的物質(zhì)。另一位合著者是羅格斯植物生物學(xué)系和四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的小李翔。

“這是一個(gè)耗資巨大，耗能的過程，”Messing說，他的實(shí)驗(yàn)室與Leustek的實(shí)驗(yàn)室合作進(jìn)行這項(xiàng)研究。“添加蛋氨酸是因?yàn)槿绻麤]有它，動(dòng)物就不會(huì)生長(zhǎng)。在許多以玉米為主食的發(fā)展中國(guó)家，蛋氨酸對(duì)人們尤其是兒童也很重要。它是一種重要的營(yíng)養(yǎng)，就像維生素一樣。”

研究表明，雞飼料通常以玉米 - 大豆混合物的形式制備，蛋氨酸是唯一缺少的含硫氨基酸。

羅格斯大學(xué)的科學(xué)家們將大腸桿菌細(xì)菌基因插入到玉米植物的基因組中，并種植了幾代玉米。Leustek說，大腸桿菌酶-3β-磷酸腺苷-5'-磷酸硫酸還原酶(EcPAPR)刺激了植物葉片中甲硫氨酸的產(chǎn)生，而不是整株植物，以避免有毒副產(chǎn)物的積累。研究結(jié)果表明，玉米粒中的蛋氨酸增加了57%。

然后科學(xué)家們?cè)诹_格斯大學(xué)進(jìn)行了一次雞飼養(yǎng)試驗(yàn)，結(jié)果顯示轉(zhuǎn)基因玉米對(duì)它們有營(yíng)養(yǎng)，Messing說。

“令我們驚訝的是，一個(gè)重要的結(jié)果是玉米植物的生長(zhǎng)沒有受到影響，”他說。

Leustek說，在發(fā)達(dá)國(guó)家，包括美國(guó)，肉類蛋白質(zhì)通常含有大量的蛋氨酸。但在發(fā)展中國(guó)家，自給農(nóng)民種植玉米以供家庭消費(fèi)。

“我們的研究表明，他們不必購(gòu)買蛋氨酸補(bǔ)充劑或含有較高蛋氨酸的昂貴食品，”他說。

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