zwiększenie stężenia wapnia w marchwi i innych warzywach

W Children ’ s Nutrition Research Center dietetycy Jay Morris i Keli Hawthorne przygotowują marchew o wysokiej zawartości wapnia do spożycia przez ludzi. (D1266-1)

dzięki badaniom w USDA-ARS Children ’ s Nutrition Research Center (CNRC) w Houston w Teksasie, prowadzonym przez profesora pediatrii kendala Hirschiego, marchew została zmodyfikowana tak, aby zawierała więcej wapnia—a te badania mogą być potencjalnie wykorzystane do dodania wapnia do innych upraw.

obecnie zalecane w USA średnie spożycie wapnia dla dorosłych w wieku od 19 do 50 lat wynosi około 1000 miligramów dziennie, a mleko jest jednym z najbogatszych źródeł wapnia. Niedobór wapnia w diecie jest jednak problemem globalnym, szczególnie w częściach świata, które nie mają dostępu do produktów mlecznych lub gdzie duże grupy ludności nie tolerują laktozy lub spożywają dietę wegetariańską.

globalny koncern

coraz częściej zalecenia dietetyczne na całym świecie podkreślają wartość odpowiedniego spożycia żywności pochodzenia roślinnego. Jednak jednym z głównych potencjalnych problemów związanych z przejściem na dietę roślinną jest to, że może to jeszcze bardziej zmniejszyć zużycie niezbędnych składników odżywczych, takich jak wapń.

niewystarczające spożycie wapnia może prowadzić do osteoporozy, jednego z najbardziej rozpowszechnionych zaburzeń żywieniowych na świecie. Jest to stan, który zmniejsza gęstość mineralną kości i prowadzi do kruchych kości w późniejszym życiu. Lekarze zwykle przepisują suplementy wapnia i ćwiczenia fizyczne, ale lepsze wchłanianie wapnia i wchłanianie z żywności również miałoby znaczący pozytywny globalny wpływ na tę chorobę.

ta taca zawiera pokarmy oznaczone różnymi stabilnymi izotopami wapnia. W badaniu porównującym zawartość wapnia w zmodyfikowanej marchwi z zawartością zawartą w mleku i soku pomarańczowym poproszono ludzi o spożywanie takich pokarmów.
(D1265-1)

złe diety i nawyki wysiłkowe uniemożliwiają wielu ludziom osiągnięcie i utrzymanie optymalnego zdrowia kości w Stanach Zjednoczonych i gdzie indziej. Aby pomóc w walce z tym, Hirschi zmodyfikował marchew, dając im Gen-pochodzący z modelowej rośliny Arabidopsis thaliana-kodujący transporter wapnia.

profesor pediatrii Cnrc Steve Abrams był zaangażowany w późniejsze badania nad żywieniem człowieka. Biolodzy roślin CNRC pomogli w modyfikowaniu żywności, innej niż marchew, zwiększyć poziom wapnia.

Hirschi zauważa, że CNRC, które jest obsługiwane przez Baylor College Of Medicine we współpracy z Texas Children ’ s Hospital i Agricultural Research Service, zapewnia wyjątkowe środowisko badawcze. Tam naukowcy mogą wytwarzać genetycznie zmodyfikowane rośliny, a następnie prowadzić ostrożne badania żywienia z myszami i ludzkimi ochotnikami, w tym samym budynku-jedyna w swoim rodzaju operacja potrzebna do tego rodzaju pracy.

ale czy organizm może z niego korzystać?

chociaż marchew zawiera już trochę wapnia, jest bardzo minimalna. Oznacza to, że nikt nigdy nie mógł jeść wystarczającej ilości regularnej marchwi, aby osiągnąć zalecany poziom wapnia.

celem badań było pobudzenie marchwi do ekspresji podwyższonego poziomu genu sCAX1, który umożliwia transport wapnia przez błony komórek roślinnych. Ostatecznym celem jest, aby nie tylko marchew, ale także inne warzywa i owoce, lepsze źródła wapnia. Ponadto wiedza uzyskana dzięki tym badaniom proof-of-principle pomaga naukowcom zrozumieć czynniki molekularne, które wpływają na biodostępność składników odżywczych roślin.

aby określić biodostępność wapnia w zmodyfikowanej marchwi, 30 ochotników—15 kobiet i 15 mężczyzn z różnych środowisk etnicznych i w wieku od wczesnych do późnych lat 20—tych-spożywało pojedyncze posiłki zawierające zwykłą lub zmodyfikowaną marchew. Oba rodzaje marchwi oznaczono stabilnym izotopem wapnia. Badania z użyciem stabilnych izotopów są niezwykle bezpieczne, a ten pozwolił naukowcom szybko zmierzyć wchłanianie wapnia.

Po 1 dniu pobrano próbki moczu do pomiaru wydalania wapnia. Po 2 tygodniach ochotnicy wrócili, aby zjeść kolejny posiłek z marchwi, zmieniając go z zwykłego na zmodyfikowany lub odwrotnie, aby można było dokonać porównań. Naukowcy odkryli, że spożycie wapnia przez ochotników, którzy spożywali zmodyfikowaną marchewkę, wzrosło o 41 procent w porównaniu do tych, którzy spożywali zwykłą marchewkę. Chociaż procent wchłoniętego wapnia był nieco niższy w zmodyfikowanej marchwi, całkowita ilość wchłoniętego wapnia była znacznie większa.

„zawsze szukamy sposobów na zwiększenie zawartości składników odżywczych w żywności”, mówi Hirschi, który pracuje nad tego typu badaniami przez ostatnie 7 lat. „Po raz pierwszy genetycznie ulepszona żywność została przetestowana w klinicznych badaniach żywienia ludzi pod kątem zwiększonego odżywiania, a wyniki były pozytywne: stwierdziliśmy, że rzeczywiście stworzyliśmy zdrowszą marchewkę. Oczywiście jest to prototyp tego, co chcemy rozwijać w przyszłości, ale wczesne prace są zachęcające.”

Co więcej może zrobić wapń

te wyniki, opublikowane w styczniu 2008 r.w Proceedings of National Academy of Sciences, pokazują, że możliwe jest zwiększenie ilości biodostępnego wapnia w podstawowym pożywieniu—takim jak marchew. W przypadku stosowania do różnych owoców i warzyw strategia zwiększania zawartości wapnia w tych produktach spożywczych, które lubią jeść dzieci, może prowadzić do większego spożycia wapnia z samych produktów roślinnych.

oprócz korzyści żywieniowych modyfikowanie genów roślinnych w celu zwiększenia poziomu wapnia może również poprawić wydajność roślin i wydłużyć okres przydatności produktu do spożycia. To dlatego, że wapń od dawna jest używany do zwalczania wielu problemów postharvest. Na przykład jabłka są zanurzane w roztworze wapnia, aby utrzymać ich jędrność podczas transportu i przedłużyć ich okres przydatności do spożycia.- Przez Alfredo Flores, Personel Zajmujący Się Badaniami Rolniczymi.

to badanie jest częścią żywienia człowieka, Narodowego Programu ARS (#107) opisanego w World Wide Web na www.nps.ars.usda.gov.

Kendal Hirschi jest z USDA-ARS Children ’ s Nutrition Research Center, 1100 Bates Ave., Houston, TX 77030; tel. (713) 798-7011, fax (713) 798-7171.

„Boosting Calcium in Carrots—and Other Veggies” został opublikowany w listopadowym/grudniowym wydaniu magazynu Agricultural Research magazine.