Tim iz UNIGE-a, zajedno sa ETH Cirihom i NCHU na Tajvanu, razvio je liniju pirinča koja ima povećan sadržaj vitamina B1.
Vitamin B1 je esencijalni mikronutrijent za ljudska bića. Njegov nedostatak je uzrok brojnih bolesti nervnog i kardiovaskularnog sistema. Istraživači sa Univerziteta u Ženevi (UNIGE), u saradnji sa timovima u ETH Cirihu i Tajvanskom Nacionalnom univerzitetu Chung Hsing (NCHU), postigli su značajan napredak u borbi protiv nedostatka vitamina B1, koji se često povezuje sa ishranom zasnovanom na pirinču.
Posebno ciljajući na hranljiva tkiva zrna pirinča, naučnici su uspeli da značajno povećaju sadržaj vitamina B1 u njemu, bez ugrožavanja agronomskog prinosa. Ovi rezultati, objavljeni u časopisu Plant Biotechnology Journal, mogli bi pomoći u rješavanju velikog problema javnog zdravlja u regijama u kojima je pirinač osnovna hrana.
Ljudsko telo ne može proizvesti većinu vitamina, već ih mora unositi ishrana. Kada je ishrana raznolika, potrebe za vitaminima su uglavnom pokrivene. Ali u populacijama u kojima su žitarice kao što je pirinač glavni ili čak jedini izvor hrane, nedostaci su uobičajeni. Ovo se posebno odnosi na vitamin B1 (tiamin), čiji nedostatak izaziva brojne nervne i kardiovaskularne bolesti, kao što je beri-beri.
Pirinač je osnovna kultura za polovinu svetske populacije, posebno u tropskim zemljama Azije, Južne Amerike i Afrike. Zrna pirinča imaju malo vitamina B1, a koraci obrade kao što je poliranje (tj. uklanjanje mekinja ribanjem perifernih slojeva) ga još više smanjuju, uzimajući 90% sa sobom. Ova praksa stoga dodatno pogoršava hronične nedostatke.
Laboratorija Terese Ficpatrick, redovnog profesora na Odseku za nauke o biljkama na Prirodno-matematičkom fakultetu UNIGE, specijalizovana je za biosintezu vitamina i puteve degradacije u biljkama. Njena grupa, u saradnji sa timom iz ETH Ciriha i tajvanskog NCHU, fokusirala se na poboljšanje sadržaja vitamina B1 u endospermu pirinča, odnosno hranljivog tkiva koje čini najveći deo semena, a samim tim i onoga što se jede.
„Prethodni pokušaji biofortifikacije od strane drugih timova uspeli su da povećaju sadržaj vitamina B1 u listovima i mekinjama — spoljašnjem sloju zrna pirinča — ali ne i u zrnu pirinča koji je spreman za jelo. U našoj studiji, posebno smo ciljali na povećanje sadržaja vitamina B1 u endospermu“, objašnjava Tereza Ficpatrik, prva autorka studije.
Naučnici su generisali linije pirinča koje eksprimiraju gen koji sekvestrira vitamin B1 na kontrolisan način u tkivima endosperma. Nakon uzgoja u staklenicima, žetve i poliranja zrna pirinča, otkrili su da je povećan sadržaj vitamina B1 u zrnu pirinča sa ovih linija.
Linije su potom posejane u eksperimentalno polje na Tajvanu i uzgajane nekoliko godina. Sa agronomske tačke gledišta, analizirane karakteristike su bile iste i za modifikovane i za nemodifikovane biljke pirinča. Visina biljke, broj stabljika po biljci, težina zrna i plodnost bili su uporedivi.
S druge strane, nivo vitamina B1 u zrnu pirinča, nakon faze poliranja, u modifikovanim linijama se množi sa 3 do 4. Ova modifikacija stoga omogućava akumulaciju vitamina B1 bez uticaja na prinos.
„Većina studija ove vrste se sprovodi sa usevima uzgajanim u staklenicima. Činjenica da smo uspeli da uzgajamo naše linije u realnim terenskim uslovima, da je ekspresija modifikovanog gena stabilna tokom vremena bez uticaja na bilo koje agronomske karakteristike, je veoma obećavajuće“, kaže Vilhelm Gruisem, profesor emeritus na ETH Cirihu i uvaženi profesor na katedri i saradnik Jushan na NCHU.
Zdela pirinča od 300 grama ovog useva obezbeđuje oko trećinu preporučenog dnevnog unosa vitamina B1 za odraslu osobu. Sledeći korak ka cilju biofortifikovanih biljaka sa vitaminom B1 biće sprovođenje ovog pristupa u komercijalnim sortama. Međutim, moraju se preduzeti regulatorni koraci koji se odnose na biofortifikaciju genetskim inženjeringom pre nego što se ove biljke mogu uzgajati.
