öka kalcium i morötter-och andra grönsaker

vid barnens Näringsforskningscenter förbereder dietisterna Jay Morris och Keli Hawthorne morötter med hög kalcium för konsumtion. (D1266-1)

tack vare forskning vid USDA-ARS Children ’ s Nutrition Research Center (CNRC) i Houston, Texas, ledd av professor i pediatrik Kendal Hirschi, har morötter modifierats för att innehålla mer kalcium—och denna forskning kan potentiellt användas för att tillsätta kalcium till andra grödor.

det nuvarande amerikanska rekommenderade genomsnittliga intaget av kalcium för vuxna i åldern 19 till 50 är cirka 1000 milligram dagligen, och mjölk är en av de rikaste källorna till kalcium. Otillräckligt dietkalcium är dock ett globalt problem, särskilt i delar av världen som inte har tillgång till mejeriprodukter eller där stora delar av befolkningen är laktosintoleranta eller konsumerar en vegetarisk kost.

en Global oro

i allt högre grad betonar kostrekommendationer runt om i världen värdet av adekvat intag av växtbaserade livsmedel. Men ett stort potentiellt problem med att flytta till en växtbaserad diet är att detta kan ytterligare minska konsumtionen av viktiga näringsämnen, såsom kalcium.

otillräckligt intag av kalcium kan leda till osteoporos, en av världens vanligaste näringsstörningar. Det är ett tillstånd som minskar benmineraltätheten och leder till bräckliga ben i senare liv. Läkare ordinerar vanligtvis kalciumtillskott och motion, men bättre kalciumupptag och absorption från livsmedel skulle också ha en betydande positiv global inverkan på denna sjukdom.

denna bricka innehåller livsmedel märkta med olika stabila isotoper av kalcium. Mänskliga försökspersoner ombads att äta mat som dessa i en studie som jämförde kalciuminnehållet i de modifierade morötterna med det som finns i mjölk och apelsinjuice.
(D1265-1)

dåliga dieter och träningsvanor hindrar många människor från att uppnå och upprätthålla optimal benhälsa i USA och på andra håll. För att bekämpa detta modifierade Hirschi morötter genom att ge dem en gen—från modellväxten Arabidopsis thaliana—som kodar för en kalciumtransportör.

CNRC professor i pediatrik Steve Abrams var involverad i de efterföljande humanfoderstudierna. CNRC-växtbiologer hjälpte till att modifiera livsmedel, andra än morötter, för att ha ökat kalciumnivåerna.Hirschi konstaterar att CNRC, som drivs av Baylor College of Medicine i samarbete med Texas Children ’ s Hospital och Agricultural Research Service, ger en unik forskningsmiljö. Där är det möjligt för forskare att generera genetiskt modifierade växter och sedan genomföra noggranna utfodringsstudier med möss och mänskliga volontärer, alla i samma byggnad—en enstaka operation som behövs för denna typ av arbete.

men kan kroppen använda den?

medan morötter redan innehåller lite kalcium är det mycket minimalt. Det betyder att ingen någonsin kunde äta tillräckligt med vanliga morötter för att uppfylla den rekommenderade nivån av kalcium.målet med forskningen var att få morötter att uttrycka ökade nivåer av genen sCAX1, vilket möjliggör transport av kalcium över växtcellsmembran. Det ultimata målet är att göra inte bara morötter, men också andra grönsaker och frukter, bättre källor till kalcium. Vidare hjälper kunskapen från denna proof-of-principle-forskning forskare att förstå molekylära faktorer som påverkar biotillgängligheten av växtnäringsämnen.

för att bestämma biotillgängligheten för kalcium i de modifierade morötterna åt 30 volontärer—15 kvinnor och 15 män med olika etnisk bakgrund och i början till slutet av 20—talet-enstaka måltider innehållande antingen vanliga eller modifierade morötter. Båda typerna av morötter märktes med en stabil isotop av kalcium. Studier med stabila isotoper är extremt säkra, och den här gjorde det möjligt för forskare att snabbt mäta kalciumabsorption.

Efter 1 dag samlades urinprover för mätning av kalciumutsöndring. Efter 2 veckor återvände volontärerna för att äta en annan morotmåltid, byta från vanlig till modifierad, eller vice versa, så jämförelser kunde göras. Forskarna fann att kalciumintaget av volontärer som konsumerade de modifierade morötterna ökade med 41 procent jämfört med dem som åt vanliga morötter. Även om andelen absorberad kalcium var något lägre i den modifierade moroten, var den totala mängden absorberad totalt sett signifikant större.

”Vi tittar alltid på sätt att öka näringsinnehållet i livsmedel”, säger Hirschi, som har arbetat med denna typ av forskning under de senaste 7 åren. ”Det här är första gången en genetiskt förbättrad mat har testats i kliniska utfodringsförsök för ökad näring, och resultaten var positiva: vi fann att vi verkligen hade gjort en hälsosammare morot. Självklart är detta en prototyp av vad vi vill utveckla i framtiden, men det tidiga arbetet är uppmuntrande.”

vad mer kalcium kan göra

dessa resultat, som publicerades i januari 2008 Proceedings of the National Academy of Sciences, visar att det är möjligt att förbättra mängden biotillgängligt kalcium i en stapelmat—som morötter. När den appliceras på en mängd olika frukter och grönsaker kan en strategi för att öka kalciuminnehållet i de livsmedel som barnen gillar att äta leda till högre kalciumkonsumtion från växtfoder ensam.

förutom näringsfördelarna kan modifiering av växtgener för att öka kalciumnivåerna också förbättra växtproduktiviteten och förlänga produktens hållbarhetstid. Det beror på att kalcium länge har använts för att bekämpa många postskörda problem. Till exempel nedsänks äpplen i en kalciumlösning för att bibehålla sin fasthet under frakt och förlänga hållbarheten efteråt.- Av Alfredo Flores, Informationspersonal För Jordbruksforskning.

denna forskning är en del av Human Nutrition, ett ARS nationellt program (#107) som beskrivs på World Wide Web på www.nps.ars.usda.gov.

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

”Boosting Calcium in morots-and Other Veggies” publicerades i November / December 2008-numret av tidningen Agricultural Research.