USDA 과학자들이 건강한 작물을 더욱 건강하게 만들었습니다

뉴스 뉴스 | 2023년 8월 4일

영양이 강화된 수수는 사하라 이남 아프리카 어린이들의 영양실조를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다

USDA 농업 연구청(ARS)의 어린이 영양 연구 센터 과학자들은 상당한 농도의 프로비타민 A 카로티노이드를 함유한 더 건강한 수수 품종을 개발하는 동시에 사하라 이남 아프리카의 어머니와 어린이의 영양 요구를 충족시키기 위해 미네랄 흡수를 증가시키는 데 도움을 주었습니다.

새로운 품종은 USDA-ARS, 아칸소 어린이 영양 센터(ACNC), 노스캐롤라이나 주립대학교(NCSU) 인간 건강 연구소 식물 및 Corteva Agriscience와 과학자들이 20년 동안 협력한 산물입니다.

수수(수수 바이컬러)는 단백질, 섬유질, 비타민 B 및 일부 미량 영양소가 풍부하기 때문에 많은 식이상의 이점을 제공합니다. 그러나 다른 많은 곡물과 마찬가지로 비타민 A 전구체와 철, 아연과 같은 주요 미네랄이 부족합니다. 더 나쁜 것은 철분과 아연과 같은 미네랄의 위장 흡수를 방지하는 천연 항영양소 화합물인 피틴산을 함유하고 있다는 것입니다. 이러한 미량 영양소를 식단에서 섭취해야 한다는 점을 고려하면 중요한 문제입니다.

USDA의 연구원인 Michael Dzakovich는 "이 연구는 수수가 문화적으로 중요한 주요 작물이고 종종 죽으로 먹으며 식이 탄수화물의 주요 공급원인 사하라 이남 아프리카에 사는 사람들에게 중요한 의미를 갖습니다."라고 말했습니다. 텍사스 주 휴스턴에 위치한 ARS 아동 영양 연구 센터. “그 결과, 사하라 이남 아프리카의 어머니와 아이들은 비타민 A, 철, 아연 섭취 부족과 관련된 만성 질환에 불균형적으로 고통받고 있습니다.”

비타민과 미네랄은 면역 체계 기능과 질병 예방에 필수적입니다. 질병통제예방센터(CDC)에 따르면, 비타민 A 결핍 어린이는 감염으로 인한 실명 및 사망 위험이 증가합니다.

본 연구에서 과학자들은 식물에 여러 형질을 동시에 통합하기 위해 식물 육종에 일반적으로 사용되는 생명공학 기술인 특성 스태킹을 사용하여 프로비타민 A와 비프로비타민 A 카로티노이드가 모두 강화된 고급 수수 계통을 개발했습니다. 이러한 품종에는 또한 보다 효율적인 피타제 효소(피트산을 분해하는 단백질)가 포함되어 있습니다. 과학자들은 이러한 새로운 품종의 식단에서 카로티노이드와 미네랄이 얼마나 효과적으로 흡수되는지 평가하고 싶었습니다. 그들은 인간의 소화 시스템을 모방한 실험실 소화 모델을 사용하여 다양한 죽 준비가 어떻게 피트산 분해에 영향을 미치고 흡수를 위한 미네랄의 가용성을 증가시키는지 테스트했습니다.

Dzakovich에 따르면 문제는 철이나 마그네슘과 같은 장내 미네랄 수치가 증가하면 카로티노이드 흡수가 감소한다는 것입니다. "카로티노이드와 미네랄 사이에는 잠재적인 상충관계가 있으며 비타민 A와 미네랄 결핍을 동시에 해결하려고 노력할 때 이를 염두에 두어야 합니다."

다행스럽게도 팀은 새로운 품종에서 더 긍정적인 결과를 발견했습니다. “우리의 연구 결과에 따르면 우리가 개발한 라인으로 만든 죽은 일반적인 수수 품종보다 32배 더 많은 프로비타민 A 카로티노이드를 제공하는 동시에 아연 및 철과 같은 미네랄도 제공할 수 있는 것으로 나타났습니다. 4세에서 8세 사이의 어린이는 이러한 생물강화 라인으로 만든 죽 몇 끼만으로 일일 비타민 A 요구 사항을 쉽게 충족할 수 있습니다.”라고 Dzakovich는 설명합니다.

이 수수 계통에는 눈 건강과 두뇌 발달에 중요한 카로티노이드인 루테인과 제아잔틴이 고농도로 함유되어 있습니다.

더 높은 미네랄 생체 이용률이 흡수될 수 있는 프로비타민 A 카로티노이드의 양에 실질적으로 영향을 미치지 않는다는 것을 확인하기 위해서는 향후 인간 실험이 필요할 것입니다.

“이 프로젝트에 기여하게 된 것을 행운으로 생각합니다. 이는 식량 안보에 영향을 미칠 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있으며 이러한 자원이 사람들의 삶을 개선하는 데 어떻게 사용될 수 있는지 기대됩니다.”