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生物營養強化技術使小麥更健康

2018/10/24 @國際

生物營養強化技術使小麥更健康

  穀類富含大量的碳水化合物,自古便做為人們的主食,雖可供溫飽,但人體仍需額外攝取其他維生素或礦物質等元素,如:鐵、鈣、維生素A及B群等,才能進行正常生理代謝。美國農業部農業研究局(USDA Agricultural Research Service)的研究人員Robert Graybosch博士表示:食物中營養素不足或內部所含反營養物質(antinutrients)會干擾人們對營養素的攝取,根據統計,全球約60%的人並未攝取足夠的鐵質。

  透過額外添加維生素或礦物質於食物中提升營養價值的手段,稱作食品營養強化(fortification),可幫助補充人體所需養分。傳統的食品營養強化方式為食品添加劑,例如食鹽中適當添加碘可防止甲狀腺腫大。隨著生物技術不斷進步,若能在作物生長的過程中,利用遺傳育種或基因工程等方式,使植物自行生合成特定維生素或礦物質,強化食品本身營養素的方式,則稱作生物營養強化(biofortification)。

  以稻米為例,稻米在部分貧困地區是窮人賴以維生的主食,但其中維生素A含量少,貧民在長期只食用稻米的情況下容易缺乏維生素A,使得免疫力下降與疾病產生。經基因工程技術,科學家成功培育富含維生素A的黃金米,提供更有效攝取維生素A的途徑,此為透過基因改良方式達到生物營養強化的案例之一。

  Robert Graybosch及其研究團隊以小麥(Triticum aestivum, common wheat)作為研究材料,希望在不減少產量的前提下,探討影響穀物蛋白含量(grain protein content)的Gpc-B1基因與低榖植酸(low grain phytate)的 lpa1-1基因在小麥田間試驗中如何調控產物中的微量元素含量。結果表明,結合此兩種特性可以增加了人類從中獲得的鋅、鈣和錳等元素。【延伸閱讀】科學家找出植物關鍵記憶機制

  雖然此研究結果有助於培養高蛋白含量、低穀植酸且單位面積產量不變的小麥品系,但植物基因表現容易受環境因素影響,因此在其他地區可依照這些研究結果調整小麥品系的育種背景方向,例如未來可改良北美大平原(Great Plains)的小麥,利用基因漸滲(introgression)的方式獲得生物營養強化的優良性狀,並在北美草原大量推廣種植。

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