A kalcium növelése a sárgarépában—és más zöldségekben

a gyermek táplálkozási Kutatóközpontban Jay Morris és Keli Hawthorne dietetikusok magas kalciumtartalmú sárgarépát készítenek emberi fogyasztásra. (D1266-1)

A texasi Houstonban, az USDA-ARS Children ‘ s Nutrition Research Center (CNRC) kutatásának köszönhetően Kendal Hirschi Gyermekgyógyász professzor vezetésével a sárgarépát úgy módosították, hogy több kalciumot tartalmazzon—és ez a kutatás potenciálisan felhasználható kalcium hozzáadására más növényekhez.

a jelenlegi amerikai ajánlott átlagos kalciumbevitel 19-50 éves felnőttek számára körülbelül 1000 milligramm naponta, és a tej az egyik leggazdagabb kalciumforrás. A nem megfelelő étrendi kalcium azonban globális aggodalomra ad okot, különösen a világ azon részein, amelyek nem férnek hozzá tejtermékekhez, vagy ahol a lakosság nagy része laktózérzékeny vagy vegetáriánus étrendet fogyaszt.

globális aggodalom

az étrendi ajánlások világszerte egyre inkább hangsúlyozzák a növényi alapú élelmiszerek megfelelő bevitelének értékét. De a növényi alapú étrendre való áttérés egyik fő potenciális problémája az, hogy ez tovább csökkentheti az alapvető tápanyagok, például a kalcium fogyasztását.

a kalcium elégtelen bevitele csontritkuláshoz vezethet, amely a világ egyik legelterjedtebb táplálkozási rendellenessége. Ez egy olyan állapot, amely csökkenti a csont ásványi sűrűségét, és törékeny csontokhoz vezet a későbbi életben. Az orvosok általában kalcium-kiegészítőket és testmozgást írnak elő, de az élelmiszerek jobb kalcium felvétele és felszívódása szintén jelentős pozitív hatással lenne a betegségre.

Ez a tálca különböző stabil kalcium izotópokkal jelölt élelmiszereket tartalmaz. Az embereket arra kérték, hogy ilyen ételeket fogyasszanak egy tanulmányban, amelyben összehasonlították a módosított sárgarépa kalciumtartalmát a tejben és a narancslében található kalciumtartalommal.
(D1265-1)

a rossz étrend és a testmozgási szokások megakadályozzák, hogy sok ember elérje és fenntartsa az optimális csontegészséget az Egyesült Államokban és másutt. Ennek leküzdése érdekében Hirschi módosított sárgarépát adott nekik egy gént-az Arabidopsis thaliana modellnövényből -, amely kalcium-transzportert kódol.

a CNRC gyermekgyógyászati professzora, Steve Abrams részt vett a későbbi Humán Táplálkozási vizsgálatokban. A CNRC növénybiológusai segítettek az ételek módosításában, a sárgarépa kivételével, hogy megemelkedjen a kalciumszint.

Hirschi megjegyzi, hogy a CNRC, amelyet a Baylor College of Medicine működtet a Texas Children ‘ s Hospital és az Agricultural Research Service együttműködésével, egyedülálló kutatási környezetet biztosít. Itt lehetséges, hogy a tudósok géntechnológiával módosított növényeket állítsanak elő, majd gondos táplálkozási vizsgálatokat végezzenek egerekkel és emberi önkéntesekkel, mind ugyanabban az épületben—ez egy egyedülálló művelet, amely az ilyen típusú munkához szükséges.

de a test használhatja?

míg a sárgarépa már tartalmaz némi kalciumot, ez nagyon minimális. Ez azt jelenti, hogy senki sem tudott enni annyi rendszeres sárgarépát, hogy megfeleljen az ajánlott kalciumszintnek.

a kutatás célja az volt, hogy a sárgarépát a scax1 gén megnövekedett szintjének expresszálására ösztönözze, amely lehetővé teszi a kalcium szállítását a növényi sejtmembránokon keresztül. A végső cél nem csak a sárgarépa, hanem más zöldségek és gyümölcsök, jobb kalciumforrások előállítása. Ezenkívül az elvi bizonyítékokból nyert ismeretek segítenek a tudósoknak megérteni a növényi tápanyagok biohasznosulását befolyásoló molekuláris tényezőket.

a módosított sárgarépa kalcium biohasznosulásának meghatározásához 30 önkéntes—15 nő és 15 férfi különböző etnikai háttérrel és a 20—as évek elején vagy végén-egyszeri ételeket fogyasztott, amelyek rendszeres vagy módosított sárgarépát tartalmaztak. Mindkét típusú sárgarépát stabil kalcium izotóppal jelöltük. A stabil izotópokat használó vizsgálatok rendkívül biztonságosak, és ez lehetővé tette a kutatók számára a kalcium felszívódásának gyors mérését.

1 nap elteltével vizeletmintákat gyűjtöttünk a kalcium kiválasztásának mérésére. 2 hét elteltével az önkéntesek visszatértek egy újabb sárgarépa étkezéshez, váltva a rendszeresről a módosítottra, vagy fordítva, így összehasonlításokat lehet végezni. A kutatók azt találták, hogy a módosított sárgarépát fogyasztó önkéntesek kalciumbevitele 41 százalékkal nőtt, összehasonlítva azokkal, akik rendszeres sárgarépát fogyasztottak. Bár a felszívódott kalcium százalékos aránya kissé alacsonyabb volt a módosított sárgarépában, a teljes felszívódott mennyiség összességében szignifikánsan nagyobb volt.

“mindig megvizsgáljuk az élelmiszerek tápanyagtartalmának növelését” – mondja Hirschi, aki az elmúlt 7 évben ilyen típusú kutatásokon dolgozik. “Ez az első alkalom, hogy genetikailag megnövelt táplálékot teszteltek klinikai emberi táplálkozási kísérletekben a megnövekedett táplálkozás szempontjából, és az eredmények pozitívak voltak: azt találtuk, hogy valóban egészségesebb sárgarépát készítettünk. Nyilvánvaló, hogy ez egy prototípusa annak, amit a jövőben fejleszteni akarunk, de a korai munka biztató.”

mit tehet még a kalcium?

Ezek a megállapítások, amelyeket a 2008. januári Proceedings of the National Academy of Sciences publikáltak, azt mutatják, hogy lehetséges javítani a biológiailag elérhető kalcium mennyiségét egy alapvető élelmiszerben—például a sárgarépában. Ha különféle gyümölcsökre és zöldségekre alkalmazzák,az olyan élelmiszerek kalciumtartalmának növelésére irányuló stratégia, amelyet a gyerekek szeretnek enni, magasabb kalciumfogyasztást eredményezhet a növényi élelmiszerekből.

a táplálkozási előnyök mellett a növényi gének módosítása a kalciumszint növelése érdekében javíthatja a növények termelékenységét és meghosszabbíthatja a termék eltarthatóságát. Ez azért van, mert a kalciumot már régóta használják számos utószedés elleni küzdelemre. Például az almákat kalciumoldatba merítik, hogy megőrizzék szilárdságukat a szállítás során,majd meghosszabbítsák eltarthatóságukat.- Alfredo Flores, Agrárkutatási Szolgálat Információs Személyzete.

Ez a kutatás az emberi táplálkozás része, egy ARS nemzeti program (#107), amelyet a világhálón ismertetnek www.nps.ars.usda.gov.Kendal Hirschi az USDA-ARS gyermek táplálkozási Kutatóközpont munkatársa, 1100 Bates Ave., Houston, TX 77030; telefon (713) 798-7011, fax (713) 798-7171.

Az Agricultural Research magazin 2008.novemberi/decemberi számában jelent meg a”Boosting Calcium in répa—and Other Veggies”.