Пшеница, которая естественным образом обогащена железом

Биофортификация — это процесс естественного повышения питательной ценности сельскохозяйственной культуры. В отличие от фортификации (добавления минералов, например, железа, прямо в тесто), цель биофортификации — сделать так, чтобы сама пшеница изначально содержала больше железа.

Роберт Грейбош из Службы сельскохозяйственных исследований USDA поясняет, что около 60% населения мира не получает достаточно железа. Это происходит из-за недостатка минералов в пище или наличия в ней «антинутриентов» — молекул, препятствующих усвоению полезных веществ.

«Фортификация потенциально полезна, так как люди во многих частях света не потребляют сбалансированную диету, и в их основных продуктах не хватает минералов», — говорит он. — «Эту проблему можно решить с помощью фортификации — процесса добавления минералов обратно в пищевые продукты. Это делается с мукой для выпечки хлеба».

Однако, как он добавляет, некоторые люди неохотно едят продукты с тем, что они считают «странными» ингредиентами. Грейбош пытается естественным образом повысить минеральную ценность пшеничной муки, чтобы помочь людям во всем мире получать больше железа.

«Биофортификацию можно проводить с помощью традиционной селекции растений, используя естественную генетическую изменчивость или природные мутации, или с помощью генной инженерии», — объясняет он. — «Если найти мутацию, которая приводит к увеличению содержания железа в зерне, и затем ввести этот признак в выращиваемую и потребляемую пшеницу, то можно сказать, что культура прошла биофортификацию».

Команда Грейбоша разработала экспериментальные селекционные линии озимой пшеницы. Они попытались совместить два свойства — низкое содержание фитата и высокое содержание белка в зерне — без снижения урожайности. Фитат — это антинутриент, который мешает организму усваивать некоторые минералы.

Биофортификация — это тонкий баланс. Часто повышение питательной ценности приводит к падению общей урожайности зерна, что может сделать пшеницу в целом менее питательной и навредить прибыли фермеров.

Результаты их работы показывают, что совмещение двух этих признаков без негативного влияния на урожайность возможно. Это увеличило количество цинка, кальция и марганца, которые человек может получить из такого зерна. Хотя предстоит еще много работы, чтобы внедрить эти гены в сорта, пригодные для выращивания фермерами, уже ясно, что их можно использовать для создания более питательной пшеницы без потери урожайности.

Следующие шаги в их исследовании — внедрение этих полезных генов в растения, адаптированные для конкретных регионов выращивания пшеницы, например, для Великих равнин США.

«Важно отметить, что вся пшеница, выращиваемая в конкретном районе, адаптирована к этому району», — поясняет Грейбош. — «Сорта Великих равнин хорошо растут на Великих равнинах, но не elsewhere. Если признак представляет интерес в других местах, другие селекционеры должны начать внедрять его в свои собственные линии. И они заинтересованы в этом».

Грейбош говорит, что его путь к этому исследованию начался, когда он однажды шел домой с работы. Он хотел придумать проект для изучения «самой важной проблемы питания, стоящей перед человечеством», которой, как он выяснил, является, вероятно, недостаток железа. Он и тогдашний аспирант Хорхе Венегас начали искать гены, которые улучшат питательность пшеницы.

«Я думаю, что все, что может улучшить минеральное питание при низкой или нулевой стоимости для потребителя, имеет ценность», — говорит Грейбош. — «Все, что мы можем сделать для улучшения питания во всем мире, значительно улучшит жизнь наших собратьев по планете».