kalsiumin lisääminen porkkanoissa—ja muissa kasviksissa

lasten ravitsemuksen tutkimuskeskuksessa ravitsemusterapeutit Jay Morris ja Keli Hawthorne valmistavat runsaasti kalsiumia sisältäviä porkkanoita ihmisravinnoksi. (D1266-1)

lastentautiopin professorin Kendal Hirschin johtaman USDA—ARS Children ’ s Nutrition Research Centerin (CNRC) Houstonissa Texasissa tekemän tutkimuksen ansiosta porkkanoita on muutettu sisältämään enemmän kalsiumia-ja tätä tutkimusta voidaan mahdollisesti käyttää kalsiumin lisäämiseen muihin viljelykasveihin.

nykyinen Yhdysvaltain suositus kalsiumin saannista 19-50-vuotiaille aikuisille on noin 1 000 milligrammaa päivässä, ja maito on yksi runsaimmista kalsiumin lähteistä. Riittämätön kalsiumin saanti ravinnosta on kuitenkin maailmanlaajuinen huolenaihe, erityisesti sellaisissa osissa maailmaa, joissa ei ole saatavilla maitotuotteita tai joissa suuri osa väestöstä on laktoosi-intolerantteja tai syö kasvisruokavaliota.

Maailmanlaajuinen huoli

yhä useammin ravitsemussuositukset ympäri maailmaa korostavat kasvipohjaisten ruokien riittävän saannin arvoa. Yksi suuri mahdollinen ongelma kasvipohjaiseen ruokavalioon siirtymisessä on kuitenkin se, että se voisi edelleen vähentää välttämättömien ravintoaineiden, kuten kalsiumin, kulutusta.

riittämätön kalsiumin saanti voi johtaa osteoporoosiin, joka on yksi maailman yleisimmistä ravitsemussairauksista. Se on tila, joka vähentää luun mineraalitiheyttä ja johtaa hauraisiin luihin myöhemmin elämässä. Lääkärit määräävät yleensä kalsiumlisiä ja liikuntaa, mutta kalsiumin paremmalla ottamisella ja imeytymisellä elintarvikkeista olisi myös merkittävä positiivinen maailmanlaajuinen vaikutus tähän sairauteen.

Tämä tarjotin sisältää elintarvikkeita, joissa on kalsiumin eri stabiileja isotooppeja. Koehenkilöitä pyydettiin syömään tällaisia ruokia tutkimuksessa, jossa verrattiin muunneltujen porkkanoiden kalsiumpitoisuutta maidon ja appelsiinimehun kalsiumpitoisuuteen.
(D1265-1)

huono ruokavalio ja liikuntatottumukset estävät monia ihmisiä saavuttamasta ja ylläpitämästä optimaalista luuston terveyttä Yhdysvalloissa ja muualla. Tämän torjumiseksi Hirschi muokkasi porkkanoita antamalla niille geenin-mallikasvista Arabidopsis thaliana-joka koodaa kalsiumin siirtäjää.

CNRC: n lastentautiopin professori Steve Abrams oli mukana myöhemmissä ihmisruokintatutkimuksissa. CNRC-kasvibiologit auttoivat muokkaamaan muiden elintarvikkeiden kuin porkkanoiden kalsiumpitoisuutta.

Hirschi toteaa, että Baylor College of Medicinen yhdessä Texas Children ’ s Hospitalin ja The Agricultural Research Servicen kanssa ylläpitämä CNRC tarjoaa ainutlaatuisen tutkimusympäristön. Siellä tutkijat voivat luoda geneettisesti muunneltuja kasveja ja sitten tehdä huolellisia ruokintatutkimuksia hiirillä ja vapaaehtoisilla ihmisillä, kaikki samassa rakennuksessa—ainutlaatuinen operaatio, jota tarvitaan tämäntyyppiseen työhön.

mutta voiko keho käyttää sitä?

vaikka porkkanoissa on jo jonkin verran kalsiumia, se on hyvin vähäistä. Tämä tarkoittaa sitä, että kukaan ei voisi koskaan syödä tarpeeksi säännöllisesti porkkanoita, jotta kalsiumin saantisuositus täyttyisi.

tutkimuksen tavoitteena oli saada porkkanat ilmaisemaan lisääntynyttä sCAX1-geeniä, joka mahdollistaa kalsiumin kuljetuksen kasvien solukalvojen läpi. Lopullisena tavoitteena on tehdä porkkanoiden lisäksi myös muita vihanneksia ja hedelmiä, parempia kalsiumin lähteitä. Lisäksi tästä periaatteellisesta tutkimuksesta saatu tieto auttaa tutkijoita ymmärtämään kasvien ravinteiden hyötyosuuteen vaikuttavia molekyylitekijöitä.

muokattujen porkkanoiden kalsiumin biologisen hyötyosuuden määrittämiseksi 30 vapaaehtoista—15 eri etnistä taustaa edustavaa naista ja 15 miestä, jotka olivat hieman yli 20—vuotiaita-söivät yksittäisiä aterioita, jotka sisälsivät joko tavallista tai muunneltua porkkanaa. Molemmat porkkanatyypit oli merkitty pysyvällä kalsiumin isotoopilla. Stabiileja isotooppeja käyttävät tutkimukset ovat erittäin turvallisia, ja tämä antoi tutkijoille mahdollisuuden mitata kalsiumin imeytymistä nopeasti.

virtsanäytteet kerättiin 1 päivän kuluttua kalsiumin erittymisen mittaamista varten. 2 viikon kuluttua vapaaehtoiset palasivat syömään toisen porkkanaruuan, vaihtaen tavallisesta muunneltuun tai päinvastoin, joten vertailuja voitiin tehdä. Tutkijat havaitsivat, että muunneltuja porkkanoita syöneiden vapaaehtoisten kalsiumin saanti kasvoi 41 prosenttia verrattuna tavallisia porkkanoita syöneisiin. Vaikka modifioidussa porkkanassa imeytyneen kalsiumin prosenttiosuus oli hieman pienempi, imeytynyt kokonaismäärä oli kaiken kaikkiaan huomattavasti suurempi.

”etsimme koko ajan keinoja lisätä elintarvikkeiden ravinnepitoisuutta”, sanoo Hirschi, joka on tehnyt tämäntyyppistä tutkimusta Viimeiset 7 vuotta. ”Tämä on ensimmäinen kerta, kun geneettisesti parannettua ruokaa on testattu kliinisissä ihmisruokintakokeissa ravinnon lisäämiseksi, ja tulokset olivat positiivisia: totesimme tehneemme terveellisemmän porkkanan. Tämä on tietenkin prototyyppi siitä, mitä haluamme kehittää tulevaisuudessa, mutta varhainen työ on rohkaisevaa.”

Mitä enemmän kalsium voi tehdä

nämä tulokset, jotka julkaistiin tammikuussa 2008 Proceedings of the National Academy of Sciences—julkaisussa, osoittavat, että peruselintarvikkeissa-kuten porkkanoissa-olevan biologisesti saatavilla olevan kalsiumin määrää on mahdollista parantaa. Kun sovelletaan erilaisia hedelmiä ja vihanneksia, strategia lisätä kalsiumpitoisuus elintarvikkeiden, että lapset haluavat syödä voisi johtaa korkeampaan kalsiumin kulutus kasviravinnosta yksin.

ravitsemuksellisten hyötyjen lisäksi kasvien geenien muokkaaminen kalsiumpitoisuuden lisäämiseksi voisi myös parantaa kasvien tuottavuutta ja pidentää tuotteiden säilyvyyttä. Tämä johtuu siitä, että kalsiumia on jo pitkään käytetty torjumaan monia postharvest kysymyksiä. Esimerkiksi omenat upotetaan kalsiumliuokseen, jotta ne pysyvät kiinteinä kuljetuksen aikana ja pidentävät säilyvyyttään sen jälkeen.- Alfredo Flores, Agricultural Research Service Information Staff.

Tämä tutkimus on osa Human Nutrition-ohjelmaa, ARS: n kansallista ohjelmaa (#107), joka on kuvattu World Wide Webissä osoitteessa www.nps.ars.usda.gov.

Kendal Hirschi työskentelee USDA-ARS: n lasten Ravitsemustutkimuskeskuksessa, 1100 Bates Ave., Houston, TX 77030; puhelin (713) 798-7011, faksi (713) 798-7171.

”Boosting Calcium in porkkana—and Other Veggies” julkaistiin marras-joulukuun 2008 numerossa Agricultural Research-lehdessä.