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墨尔本大学研究人员创造生物强化小麦解决“隐性饥饿”

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墨尔本大学的研究人员正在重新设计小麦,以创造出更健康的世界上最受欢迎的食物之一——面包。
就人际关系而言,人类与面包的爱情是漫长的。
最古老的面包制作证据来自最近在约旦东北部发现的一具14,400年前的扁平面包的遗骸。
人类学家认为,狩猎采集者用野生谷物制作面包,这是在新石器时代的农民开始种植我们现在所知的小麦之前的近4000年。


1楼2020-03-05 16:14回复
    甚至可能是面包制作激发了早期人类开始种植作物。
    从那时起,几乎每个国家和文化都发展出了一种标志性的面包,从黑暗而密集的德国胡椒和坚硬的法国面包,到扁平的印度辣椒,仅举几个例子。
    但是和所有长期的关系一样,这种关系是复杂的。


    2楼2020-03-05 16:14
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      隐性饥饿
      对全世界数十亿人来说,包括面包、米饭和面条在内的谷类食品提供了相当大比例的日常卡路里和能量。
      然而,这些食物中的许多都是铁和锌等必需微量营养素的贫乏来源。
      植物生物学家Alex Johnson副教授解释说,谷物消费量高,特别是在发展中国家,造成全世界估计有20亿人缺铁和缺锌。
      营养学家将人类饮食中缺乏必需维生素和矿物质描述为“隐性饥饿”。


      3楼2020-03-05 16:15
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        营养不良的生物技术解决方案
        尽管铁是地球土壤中一种丰富的元素,但植物很难吸收,大多数物种的种子中的铁含量很低,而种子是我们经常吃的部分。
        约翰逊副教授解释说,这在试图培育富含铁的谷物时带来了重大挑战。
        “几十年的传统育种一直无法生产含铁的小麦或水稻。即使在铁水平增加的情况下,它们往往是小的增加,在植物的组织中,我们不能吃或容易消化“。


        5楼2020-03-05 16:15
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          为了克服铁生物强化面临的障碍,约翰逊副教授的研究团队利用了植物生物技术。
          他们的研究工作大约始于十年前,当时研究小组确定了水稻中的一组基因,当植物感觉到它的铁含量很低时,这些基因就会“打开”。接下来,他们开发了一种方法来保持这些基因中的一个“始终在”,并在这样做时,创造了铁和锌生物强化水稻。
          最近发表在《植物生物技术杂志》上的研究结果表明,这种方法在小麦中同样有效。使用相同的水稻基因,该团队使用基因工程将该基因运送到小麦中,并使其“始终处于”状态。
          这项工作导致了生物强化小麦植物在谷物中含有每百万(p pm)铁69部分——比常规谷物(38ppm)高出近两倍,远高于为营养利益充分生物强化小麦谷物所需的52p pm铁目标。
          此外,生物强化铁的很大一部分被定位在用于制造白面粉的内晶组织中,导致生物强化面粉中的铁多达7ppm。
          他表示:“这可能是我们迄今取得的最好的结果。
          “多余的铁在谷物里面很深,即使我们碾磨谷物做白面,它也会留在那里”。
          作为一种额外的好处,在晶粒的一个区域积累更多的锌,不能通过铣削去除,称为折痕,这意味着白面粉也含有更多的锌。


          6楼2020-03-05 16:16
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            虽然提高小麦中的铁和锌浓度本身就是一项重大成就,但另一个挑战是确保这些微量营养素以我们身体可以吸收和使用的形式存在——也就是说,它们是“生物可利用的”。
            “这就像钱。你可以在银行里拿到你需要的所有钱,但如果你不能得到它,你也可能没有,“副教授约翰逊说。
            研究小组通过预先消化面粉来研究铁的生物利用度,方法与胃相似,并将其“喂食”给CaCO-2细胞-一种模拟人类小肠的实验室细胞系。
            他们发现,来自生物强化白面粉的铁以接近传统白面粉的两倍的速度进入Caco-2细胞。
            “这些结果表明,我们不仅用更多的铁来丰富小麦,而且还有更易消化的铁形式”。
            需要世界更美好


            7楼2020-03-05 16:16
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              亚历克斯·约翰逊(Alex Johnson)的团队目前正与位于巴基斯坦费萨拉巴德的国家生物技术和基因工程研究所(NIBGE)的研究人员合作,目标是今年开始在巴基斯坦进行生物强化小麦的田间试验。
              巴基斯坦人口超过2亿,隐性饥饿率很高,这是一个可以很快从生物强化小麦中获益的国家。

              在离家更近的地方,这种生物强化小麦刚刚在维多利亚州谢帕顿附近的墨尔本大学杜基校区进行了第一次田间试验。
              生物强化植物的产量与传统小麦一样好,在某些情况下甚至更好,该小组现在正在使用收获的谷物来烘焙和分析一系列铁和锌生物强化面包。


              8楼2020-03-05 16:17
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