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作物营养强化:消除“隐性饥饿”

发布时间:2015-10-09 11:10:55 来源:澳门皇冠a免费 点击次数: 【字体:

人体保持健康,除了需要蛋白质、碳水化合物等大量营养素,还需要必需的微量营养素。与传统的食品强化或补充营养药物的方式相比,作物营养强化有其独到的优势。

4月的一天,汪洋副总理一行来到了石家庄市栾城区东牛村天亮农业专业合作社考察。他们要看一看这里种植的小麦。当汪洋副总理来到农业技术培训室,中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心研究员张正斌研究员正在给当地群众讲解座“彩色营养功能小麦食品研发展望及绿色高产高效生产”。

看了有紫色茎秆、抗旱节水、优质高产的紫色小麦苗和紫粒小麦后,汪洋副总理和随同的河北省市领导对紫小麦产生了浓厚兴趣,希翼通过种植紫小麦和深加工带动当地农业转型,为农民增产增收做出贡献。

紫色小麦营养更丰富

“大家地里富硒,种的是紫小麦,”张书义是河北栾城缘来农业专业合作社的带头人,说起种在地里的紫小麦,他特别有劲头,“去年大家缘来农业专业合作社就种了360多亩,今年天亮农业专业合作社也种了300亩。”

乍一看,他种的小麦与普通小麦区别不大,但是剥开麦皮,里面却是紫色的麦粒。

张书义地里种的紫小麦,正是中国科学院遗传与生物发育学研究所农业资源研究中心研究员张正斌和工程师徐萍选育的紫粒小麦品种。

“是课题组徐萍老师做的远缘杂交,将小偃麦、野生一粒小麦和黑麦复合杂交,结果发现麦粒有不同的颜色。”张正斌告诉《中国科学报》记者,在收割小麦育种圃时的一次“意外”发现,让他们从此与彩色小麦结缘。经过十年的钻研,张正斌现在已经选育出了蓝色、紫色、褐色等不同颜色的彩色小麦品种10个。

与普通小麦品种相比,除了颜色上的差异,更重要的是,彩色小麦的氨基酸、微量元素和维生素等营养素的含量更高。

“比如,所有7个紫粒小麦品系中的α-维生素e,β+γ-维生素e和总维生素e含量均高于标准,锌、铁、钾、硒等9种微量元素的含量高于标准。”张正斌说,多次的实验和检测表明,彩色小麦在微量营养方面确实高于国家优质小麦标准和其他普通小麦品种。

其实,在育种家们的眼中,彩色小麦并不陌生。

“黑小麦76”“黑秦1号”“中普黑麦1号”“中普绿麦1号”等小麦品种就声名在外,不仅在颜色上区别于普通小麦,在营养含量上也更胜一筹。据媒体报道称,“黑秦1号”微量营养元素铁、锌含量分别是普通小麦19.2倍和4.1倍,且锰、铜、硒、镁、钾、磷等营养素含量亦超过普通小麦。

“国内外已有的大量研究表明,彩色小麦等作物中含有丰富的微量营养元素。”张正斌表示。

在他看来,可开发小麦等谷物的彩色种质资源用于作物营养强化育种,“彩色功能营养小麦遗传育种应该成为作物营养强化育种的重要方向”。

“隐性饥饿”的新解决之道

事实上,国际上推广强化面粉已经有80年的历史。2002年,国家公众营养与发展中心向全国公众推荐并逐步强制食用“7+1”营养强化面粉,即在面粉中强化维生素b1、b2、尼克酸、叶酸、钙、铁、锌,而西部地区在上述七种营养素基础上再增加维生素a。

而早在2004年5月,一项名为“中国作物营养强化”的项目就在中国启动,目前,该项目仍在持续推进中。

据该项目秘书、中国农业科学院生物技术研究所研究员王磊先容,该项目旨在通过传统育种和分子育种技术结合营养科学,培育、研发和推广中国的富含铁、锌、维生素a等微量营养素、叶酸和花青素等营养物质的作物新品种。

“人体保持健康,除了需要蛋白质、碳水化合物等大量营养素,还需要必需的微量营养素。”王磊在接受《中国科学报》记者采访时表示,“如果这些必需的微量营养缺乏或长期摄入不足,人体就会出现健康问题。”

王磊说明说,这种现象也被称为“隐性饥饿”,“这种缺乏或不足一时难以被察觉,是一种隐蔽性的营养需求,但长此以往,会使人体健康受损。”

据统计,隐性饥饿威胁着世界上三分之一人口的健康,而我国正是世界上隐性饥饿人数最多的国家之一,面对着营养摄入不足和营养结构失衡两类营养不良带来的双重负担。
在这样的背景下,中国作物营养强化项目选择了水稻、小麦、玉米、马铃薯和甘薯等主食作物作为目标作物,结合中国微量营养缺乏的状况,重点加强铁、锌、维生素a等营养强化研究。

与传统的食品强化或补充营养药物的方式相比,作物营养强化有其独到的优势。王磊表示,营养强化的作物生产简单,易于推广,食用方便且安全,受益人群广泛。此外,作物营养强化也比较经济有效。

“作物营养强化只需要一次性投入,育成的强化品种就可以源源不断地供给,不再需要额外支出。”王磊说。

以该项目培育的β-胡萝卜素甘薯新品为例,营养干预试验和人体检测结果表明,食用富含β-胡萝卜素的甘薯可以明显改善儿童体内维生素a缺乏的状况,而通过作物营养强化甘薯的推广,每1元的投入可以产生300元左右的效益。正因如此,广大农户的种植积极性也非常高。

“农作物育种不仅要关注作物的产量、品质和抗性,同时也需要关注人体健康必不可少的微量营养素的含量。”王磊认为,作物营养强化代表了学科发展新的方向,也是作物育种的前沿领域。

营养强化食品开发待加强

“作物营养强化关注了消费者的需求,而育种则更多的是从生产的角度考虑,”中国农业科学院作物科学研究所研究员何中虎接受《中国科学报》记者采访时表示,“不过,我认为,这应该会成为一种消费导向。”

何中虎选育的小麦品种“中麦175”就是一个高铁锌含量的小麦品种,目前,该品种已经通过了两个区域国家审定及五省市的品种审定,推广面积达500万亩左右。

“总体上看,作物营养强化的品种通过审定的不太多,”何中虎说,“毕竟相关的研究在中国开展时间还不长。”

何中虎分析,农民之所以选择种植“中麦175”,更多的是因其节水节肥的突出性能,而非“营养强化”。他直言说,“还没到那一阶段”。

不过,张书义倒看中了紫小麦的“营养”。他的老家——河北栾城恰地处在冀中南富硒带,他在天然富硒的土壤中种上了营养强化的紫小麦。“磨出来的是富硒的紫麦粉,不但好吃,还有营养。”张书义说。

“这种面粉的售价比普通面粉能高几倍呢”,张书义告诉记者。最近,他开始琢磨起了面粉的精深加工,很快他就发现,这块市场还有大片空白。

而记者查阅资料也发现,尽管作物营养强化在育种方面取得了重要成果和进展,但是,在此基础上的进一步精深加工和产业化,似乎并无太大动作。此前也有媒体报道,河南彩色小麦的市场推广不成功,应用产业没培育好是主要原因之一。

张正斌认为,相关产业没有做大,与缺乏政策支撑和指引有关。“相关的研究还没有得到重视,只有极少数的品种通过审定,在种植与推广上也全靠农民自己‘扑腾’。”

据张正斌观察,国内外都有相关的产品上市。譬如,日本黑五本铺株式会社已开始经营包括黑小麦在内的黑色食品;新加坡已经利用紫麦和紫玉米加工了紫麦方便面。而国内也有紫麦月饼、黑小麦富硒醋、黑小麦麦片等产品,但大部分开发的仍是初级的加工产品。

事实上,除了营养强化农作物的精深加工,作物营养强化技术本身在食品加工领域也有着很好的利用前景。譬如,苏州硒谷科技有限企业就利用作物营养强化技术,生产矿物质植物营养剂和生物矿物质食品添加剂,将其用于食品的加工与生产。

“希翼国家组织科研力量攻关,并予以优惠政策和项目支撑,加快营养强化功能食品的产业化。”张正斌呼吁,作物营养强化及其产业化值得更多的关注。
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