我們平時飲食中的蔬菜水果都富含鐵和鋅,兩種人類生存不可或缺的營養元素。然而在貧困地區的人民,能夠以主食溫飽就是最大的滿足了,很難有機會攝取到其他的蔬果。因此,若能從稻米補充這兩種元素,便能減少「隱性飢餓」的發生。
科學家目前已成功培育出富含鐵和鋅的超營養稻米,研究結果刊登在頂尖的科學期刊《自然》(Nature)上。
根據世界衛生組織的報告,「缺鐵」是誘發隱性飢餓,以及女性和幼童貧血症狀的主要原因。鋅同時也是孩童發育期時重要的元素之一,長期缺鋅的情況下,將會導致發育不良。
過去許多研究顯示,育種家能夠在兼顧稻米產量的同時,提高米粒中鐵和鋅的含量。前人種樹的成果,為科學家這項「超營養稻米」的點子帶來靈感。
不過,想要增加稻米中的鐵鋅含量可不是件簡單的事。與其他物種相比,稻米合成鐵鋅元素的基因數量本來就比較少。也因此平均起來,在一克的稻米中,只有二微克的鐵以及16微克的鋅。
過去最成功的研究,也只能讓每克稻米中的鐵含量增加至13微克,鋅含量則提高至28微克,僅佔人體必須攝取量的30%,不夠維持人體健康所需。
而來自國際水稻研究中心(IRRI)的團隊,近日終於突破技術瓶頸,「摸蜆仔兼洗褲」,成功讓新品種水稻兼顧營養與產量。利用基因改造技術,發展生物健化的策略(註2),增加稻米的營養成分,培育出新一代的基因改造稻米,成功讓鐵鋅含量增加至人體可以吸收的量:每克稻米含有15微克的鐵,而鋅含量更高達45.7微克。
稻米。圖片來源:Gimi Wu(CC BY-NC-ND 2.0)。
這兩個基因被改造之後,稻米變得「更營養」:尼古丁醯胺合成酶與大豆中的鐵蛋白。科學家利用分子生物技術,增加尼古丁醯胺合成酶的含量,提高稻米中螯合鋅離子的能力。此外,也從大豆中,選殖大豆鐵蛋白基因,增加稻米吸收鐵的效率。最後,將這兩個基因同時轉殖進入栽培品種水稻–IR64,提高鐵子的吸收量。
由於IR64就像台灣的台稉9號一樣,是南亞及東南亞地區廣泛種植的栽培種水稻。未來這個新品種水稻上市之後,就能直接受惠這些地區的人民。未來研究團隊也持續以基因改造技術,針對稻米營養強化做相關研究。
※ 本文轉載自 科技農報
【相關文章】
【參考資料】
- Rice Today(2016年2月15日),Genetically engineered rice with high levels of iron and zinc is developed