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[【学科前沿】] 未来我们吃什么(姜瑶)

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发表于 2007-6-4 14:46:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
未来我们吃什么
□编译/姜瑶
可改变的棉籽将能养活数以百万的人
长时间以来,不可食用的棉花作物,是作为纺织业纤维的主要来源而存在的。但是科学家们已经发现一种可以使用棉花每年来养活5亿人口的新方法。
棉籽含有一种称作棉子酚的毒素,它可以保护棉不受病虫害的侵袭,只有诸如牛这类的反刍动物才能食用它。
田纳西州A&M大学的植物生物技术学家凯尔塔?罗索尔和他的同事们宣称,他们已经在基因层面上,对植物进行了改变,从而降低了棉籽中有毒化学物质棉子酚的含量,使得棉籽适于人体的消化吸收。罗索尔在一次访谈中说:“实际上,它的味道很不错,使我想起了鹰嘴豆。它是一种味道相当不错的种子。”他承认,直到他们的研究被《国家科学院院刊》刊登出来之前,由于媒体反复地询问关于棉籽的味道的问题,他才亲身品尝了一下棉籽。因此,他补充道,“我可以肯定地说,它的味道比大豆要好。”他还表示,这种改良后的棉籽可以被制成面粉,做成面包和其他食物。
罗索尔及其研究小组致力于一种也被用于癌症和艾滋病研究的技术(被称为RNAI或者是使基因“沉默”的RNA干扰技术)来降低棉籽中棉子酚的含量,棉籽通常含有大量的蛋白质。当人们食用含有棉子酚的食物时,它就会危害人的心脏和肝脏。科学家们新培育的这种转基因棉结出的棉籽的棉酚含量比普通棉籽少98%,但是它的其他部位的毒素含量正常,因为它还可以帮助作物来抵抗来自昆虫和疾病的伤害。
罗索尔强调,“技巧就在于不影响作物其他部分这种化合物的含量,而单单让它们在种子里消失。这就是我们所做的。”研究者们表示,这种棉籽可以作为高蛋白食物来解决世界范围内的饥饿问题,而且完全符合世界卫生组织和食品与药物管理局对食物消费品的相关规定。罗索尔说:“可以预见,如果现在产出的棉籽都可以直接被人类吸收的话,在每年的基础上,这就可以满足5亿人口对蛋白质的需求。”
罗索尔还补充道,“现在很多的蛋白质都被浪费了”,棉籽常被用于饲养牛,因为它们的胃里含有可以分解棉子酚的细菌。在棉花作物地上部分的腺体里普遍存在着棉子酚这种化学物质。
几千年以来,人们都是把棉花中的纤维纺织成布或是其他的织物。但是为了得到453克的棉花纤维,作物要产生725克的棉籽。每年全世界生产19 958 064.3 公斤棉籽,含有21%的油脂和23%的蛋白质。世界上有八十多个国家种植棉花,除了美国和澳大利亚以外,主要是生长在发展中国家。
研究者们估计至少还需要10年才能发展出具有这些品质的棉花种类经济作物。而早在20世纪五六十年代,农业科学家们就已经培育出不含棉子酚的棉花种类,但那是失败的尝试,因为不含有这种有毒的物质使得作物面对昆虫和疾病的时候非常的脆弱。
美国科学家安德鲁?费厄和克莱格?马龙因为在RNAi技术方面的发现而获得了今年的诺贝尔生理学或医学奖。研究学者们表示,除了这种可食用的棉籽外,这种技术还可能被用于其他含有有毒物质的作物。
关于小麦基因的新发现将解决营养不良的问题
小麦是世界主要的粮食作物之一,在人体能量物质摄入中占20%。在世界范围内,大约有20亿的人口处于营养不良的状态,其中大多数是生活在发展中国家的人。但是现在,科学家们已经找到了有效提高小麦中蛋白质、锌和铁含量的方法,这将有助于解决营养物质缺乏的问题。
在近期的《科学》杂志中,科学家们表示,他们已经锁定了一个基因,它只在野生的小麦中起作用,而在养殖的小麦中却没有它的身影。科学家们通过传统的培养方式将此种基因植入人工种植的小麦中,结果发现,它加快了小麦的成熟,并将小麦中蛋白质和营养物质的含量提高了10%~15%。
美国加利福尼亚大学的乔治?杜布科夫斯基领导了此项研究,他说,科学家们早就知道有若干种的野生小麦中的蛋白质含量远高于人工种植的小麦。但是直到最近,由于使用了可以确定基因在染色体中相对位置的基因导图技术,科学家们才最终发现究竟是哪个基因导致了这种现象。
为了提高小麦中营养物质的含量,美国开展了大规模的种植计划,而此项研究正是这项计划的一个组成部分。研究培育出的种子现保存在美国国家小型作物中心,并免费对外界提供。在回答某网站记者的采访时,杜布科夫斯基表示,他们已经将这种种子送到了印度、南美和中国。
美国国立华盛顿大学医学院的乔娜珊?D?哥特林,在《科学》杂志的另外一篇相关文章中也写道,农业常见作物方面取得的进展对于根除营养不良和由营养不良引发的幼儿死亡问题是至关重要的。因此,小麦中这个基因的发现无疑将具有非凡的意义。
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