16 октомври 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

ГМО растение предлага решение на недостига на витамин В6 в Африка

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 15 октомври 2015 в 13:3033860
Маниоката има характерни листа, които се ядат като зеленчук, в някои райони на света, особено в Африка. Снимка: Hervé Vander Churen

В много тропически страни, особено в Субсахарския регион, маниоката е една от най-важните хранителни суровини. Хората ядат корените, като източник на скорбяла, както и листата като зеленчук. И двете трябва да се сготвят добре преди консумация, за да се премахнат токсичнините цианидни съединения, които произвежда маниоката.

Но корените имат един съществен недостатък: въпреки че са богати на калории, като цяло те съдържат много малко витамини. По-специално витамин В6 се съдържа в минимални количества и хората, за които маниоката е основна храна трябва да ядат 1,3 кг. от нея всеки ден, за да си набавят достатъчно количество на този важен витамин.

Сериозен дефицит в Африка

Дефицитът на витамин В6 е масово разпространен в няколко райони на Африка, където маниоката често е единствената хранителна суровина в диетата на хората. С дефицита на този витамин се свързват редица заболявания на сърдечно-съдовата и нервната система.

Ботаници от ETH Zurich към Женевския университет са се заели да открият начин да повишат производството на витамин В6 в корените и листата на маниоката. Това може да предотврати недостига на витамин В6 сред хората, които се хранят основно с това растение.

Генетично-модифицирани растения произвеждат повече В6

Проектът им е дал резултат: в един от последните броеве на Nature Biotechnology, учените са представили нов сорт генетично-модифицирана маниока, който произвежда няколко пъти по-високи нива на важния витамин.

Корените от маниока са богат източник на въглехидрати под формата на скорбяла и се аналог на картофите в Европа и Северна Америка. Снимка: Hervé Vander Churen

"Използвайки подобрения сорт, само 500 гр. сварени корени или 50 гр. от листата на ден са достатъчни, за да задоволят дневните нужди от витамин В6," обяви Вилхелм Гройсем (Wilhelm Gruissem), професор по растителна биотехнология в ETH Zurich. Първите стъпки в разработването на новата генетично-модифицирана разновидност на маниока са извършени от професор Тереза Фитцпатрик (Teresa Fitzpatrick) от Женевския университет. Тя открила биосинтетичния път на витамин В6 в моделното растение тале кресон (Arabidopsis thaliana). Два ензима, PDX1 и PDX2, участват в синтезата на витамина. При прехвърлянето на гени отговарящи за тези ензими в генома на маниоката, учените са получили няколко нови линии с повишени нива на витамин В6.

Стабилни на полеви условия

За да се определени дали повишената продукция на витамина в генетично-модифицираната маниока е стабилна без да се повлиява добива, учените ботаници са провели тестове в оранжерия и полеви изпитвания в продължение на няколко години. "Важно беше да се докаже, че генно-модифицираната маниока поддържа високи нива на витамин В6 при различни условия," разказва Гройсем.

Измерванията на метаболитите потвърждават, че новите сортове маниока продуцират няколко пъти по-високи нива на витамин В6 и в корените, и в листата си в сравнение с обикновената маниока. Учените също потвърдили, че повишената продукция се дължи на активността на прехвърлените гени, независимо дали растенията се отглеждат в оранжерия или на открито. Способността да се произвеждат високи нива на витамина останала стабилна дори след като маниоката била разсадена двукратно чрез вегетативно размножаване.

Преди това, учените са анализирали естественото съдържание на В6 в няколкостотин различни сорта маниока от Африка - никой от тях не е имал толкова високи нива, колкото при генетично-модифицираната разновидност.

Витамин В6 от ГМ разновидности е напълно биоусвоим (bioavailable), което означава, че хората могат да го абсорбират и да го използват, което било потвърдено от изследователски екип на Университета в Утрехт, Холандия.

Достъпна технология

"Нашата стратегия показва, че повишаването на нивата на витамин В6 в тази важна хранителна култура с използването на гени от Arabidopsis е стабилно, дори при полеви условия. Също толкова важно е да се уверим, че тази технология ще бъде предоставена на лабораториите в развиващите се страни," коментира Херве Вандершурен (Hervé Vanderschuren), който е ръководител на изследователската програма върху маниоката в ETH Zurich и наскоро е станал професор по растителна генетика към Университета в Лиеж.

Обработката на растението и обелването на корените е много трудоемко, Снимка: Hervé Vander Churen

Все още не е ясно кога и как витамин В6-подобрената маниока ще достигне до фермерите и потребителите. Новият белег трябва да бъде внесен в сортове предпочитани от фермерите, посредством традиционните методи за размножаване на растенията или да бъдат въведени в определени разновидности с помощта на генно инженерство.

Вандершурен се надява, че това може да се извърши в лаборатории в Африка. Той и преди това е обучавал учени на място и е организирал обучения за изграждане на платформи за генетична модификация на растения в африкански лаборатории. "Надяваме се, че добитите знания могат да спомогнат за разпространяването на технологията сред фермерите и крайните потребители."

Методът за повишаване на витамин В6 не е патентован, за да може генетичния продукт и технологията да бъде свободно достъпна за всички заинтересовани страни (подобно на Golden Rice, който е разработен за борба с недостига на витамин А в страни основно изхранващи се с ориз). 

Golden rice е ГМ ориз, разработен за борба с недостига на витамин А, който се наблюдава в райони на света където населението използва ориз като основен хранителен източник (основно Азия). ГМ оризът е модифициран да произвежда бета-каротен, който е основен прекурсор на витамин А. Тъй като бета-каротена е пигмент, затова ГМ ориза има кехлибарено жълт цвят всравнение с белия ориз (оттам и името - Golden (златен) Rice (ориз)

Предизвикателството около разпространението и легализацията

Голяма пречка, при всички случаи, е разпространението и употребата на новата разновидност: "Има поне две големи пречки: легализацията на трансгенното растение в развиващите се страни и въвеждането на система за разпределяне на семената от маниока, за да може всички фермери да имат достъп до технологията," твърди Вандершурен.

Той в момента ръководи проект в Индия в колаборация с School of Agricultural, Forest and Food Sciences (HAFL) в Золикофен, който той се надява да доведе до разработването на ръководство за развитие на устойчива система за разпространение на маниоката в Индия. "Нашата работа в Африка има голяма полза от този проект," уверява той.

Отделни национални организации като FAO и други НПО-та в момента организират разпространението на маниоката за култивиране в Африка. Въпреки това, има спешна нужда от по-добра и ефективна организация за разпространение на растителния материал, твърди ученият.

От законодателна гледна точка, култивирането на ГМ маниока (и други растения) все още не е обект на регулация никъде в Африка. В много Африкански държави, като Уганда, Кения и Нигерия, правителствата вече са изработили законодателство за полевите тестове на ГМ растения. "Това е важна стъпка, която да гарантира, че подобрените сортове ще бъдат тествани в полеви условия," твърди Вандершурен. "За да се позволи култивирането на ГМ растения, съответните държавни власти трябва да изработят необходимите законодателни норми."

Нещо повече от просто една молекула

Витамин В6 представлява смес от три сходни молекули: пиридоксол, пиридоксин и пиридоксамин. Това са прекурсорите на пиридоксал фосфата, един от най-важните ко-ензими в тялото, участващ в сглабянето и модификацията на протеините. Човешкото тяло не може да произвежда витамин В6, поради което той трябва да се приема с храната. Високи нива на този витамин се откриват в соевите зърна, овеса, говеждия черен дроб и кафявия ориз. Авокадото, ядките и картофите също са добър източник. Дневната норма за възрастен е от 1,5 mg до 2 mg.

По материали от:

Kuan-Te Li et al. Increased bioavailable vitamin B6 in field-grown transgenic cassava for dietary sufficiency. Nature Biotechnology, 8 October 2015, doi: 10.1038/nbt.3318

Vanderschuren, H. Strengthening African R&D through effective transfer of tropical crop biotech to African institutions. Nature Biotechnology 2012, 30: 1170-1172, doi: 1038/nbt.2405

Източник: ETH Zurich


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Биология
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.