科学者が健康な作物をさらに健康に : USDA ARS

栄養強化されたソルガムはサハラ以南アフリカの子どもたちの栄養失調の軽減に役立つ可能性がある

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米国農務省農業研究局（ARS）の児童栄養研究センターの科学者たちは、サハラ以南のアフリカの母親と子供の栄養ニーズを満たすために、高濃度のプロビタミンAカロテノイドを含むより健康的なソルガム品種の開発を支援し、同時にミネラルの吸収を高めました。

この新しい品種は、USDA-ARS、アーカンソー児童栄養センター (ACNC)、ノースカロライナ州立大学 (NCSU) の人間健康植物研究所、およびコルテバ アグリサイエンスとの科学者らの 20 年にわたる共同研究の成果です。

ソルガム (ソルガム バイカラー) は、タンパク質、繊維、ビタミン B、および一部の微量栄養素が豊富に含まれているため、食事に多くの利点をもたらします。 しかし、他の多くの穀物と同様に、ビタミンA前駆体や鉄や亜鉛などの重要なミネラルが不足しています。 さらに悪いことに、鉄や亜鉛などのミネラルの胃腸吸収を妨げる天然の抗栄養素化合物フィチン酸が含まれています。 これらの微量栄養素は食事から摂取しなければならないことを考えると、これは重大な問題です。

「この研究は、サハラ以南のアフリカに住む人々にとって重要な意味を持っています。そこではソルガムは文化的に重要な主食作物であり、お粥として食べられることが多く、主要な炭水化物源でもあります」と農務省の研究者マイケル・ザコビッチ氏は言う。テキサス州ヒューストンの ARS 小児栄養研究センター「その結果、サハラ以南アフリカの母親と子供たちは、ビタミン A、鉄、亜鉛の摂取不足に関連する慢性疾患に不釣り合いに苦しんでいます。」

ビタミンとミネラルは、免疫システムの機能と病気の予防に不可欠です。 アメリカ疾病予防管理センターによると、ビタミン A 欠乏症の子供たちは、感染症による失明や死亡のリスクの増加に直面しています。

この研究では、科学者らは、植物に複数の形質を一度に組み込むための植物育種で一般的に使用されるバイオテクノロジー技術である形質スタッキングを使用して、プロビタミンAカロテノイドと非プロビタミンAカロテノイドの両方で強化されたソルガムの高度な系統を開発しました。 これらの品種には、より効率的なフィターゼ酵素 (フィチン酸を分解するタンパク質) も含まれています。 科学者たちは、これらの新しい品種を使用して、カロテノイドとミネラルが食事からどの程度効果的に吸収されるかを評価したいと考えていました。 彼らは、人間の消化器系を模倣した実験室消化モデルを使用して、さまざまなお粥の調製がフィチン酸の分解にどのように影響し、ミネラルの吸収効率を高めるかをテストしました。

科学者たちは、形質スタッキングを使用して、プロビタミン A カロテノイドと非プロビタミン A カロテノイドの両方で強化されたソルガムの高度な系統を開発しました。 (写真提供: Robert Klein、D3631-1)。

ザコビッチ氏によると、課題は、鉄やマグネシウムなどの腸内のミネラルレベルの増加がカロテノイドの吸収低下に関連していることだという。 「カロテノイドとミネラルの間にはトレードオフの関係がある可能性があり、ビタミンAとミネラル欠乏症に同時に対処しようとする際には、そのことを念頭に置く必要があります。」

幸いなことに、研究チームは新しい品種でより肯定的な結果を発見しました。 「我々の研究結果は、我々が開発した系統から作られたお粥は、典型的なソルガム品種よりも32倍多くのプロビタミンAカロテノイドを供給できると同時に、亜鉛や鉄などのミネラルも供給できることを示しています。 4歳から8歳までの子供は、これらの生物強化ラインから作られたお粥を数回食べるだけで、1日のビタミンA必要量を簡単に満たすことができます」とザコビッチ氏は説明します。

これらのソルガム系統には、目の健康と脳の発達に重要なカロテノイドであるルテインとゼアキサンチンも高濃度で含まれています。

ミネラルの生物学的利用能が高くても、吸収できるプロビタミンAカロテノイドの量に実質的な影響を与えないことを確認するには、将来の人体試験が必要となるでしょう。