Un campo di grano, il più grande raccolto di materie prime del mondo. Credito:NASA
Gli scienziati di Rutgers hanno trovato un modo efficiente per aumentare il valore nutritivo del mais - la più grande coltura di base al mondo - inserendo un gene batterico che lo induce a produrre un nutriente chiave chiamato metionina, secondo un nuovo studio.
La scoperta della Rutgers University-New Brunswick potrebbe avvantaggiare milioni di persone nei paesi in via di sviluppo, come in Sud America e Africa, che dipendono dal mais come alimento base. Potrebbe anche ridurre significativamente i costi dei mangimi a livello mondiale.
"Abbiamo migliorato il valore nutritivo del mais, il più grande raccolto di materie prime coltivato sulla Terra, " disse Thomas Leustek, coautore dello studio e docente presso il Dipartimento di Biologia Vegetale della Scuola di Scienze Ambientali e Biologiche. "La maggior parte del mais viene utilizzata per l'alimentazione degli animali, ma manca di metionina, un amminoacido chiave, e abbiamo trovato un modo efficace per aggiungerla".
Lo studio, guidato da José Planta, uno studente di dottorato presso il Waksman Institute of Microbiology, è stato pubblicato online oggi nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .
metionina, si trova nella carne, è uno dei nove amminoacidi essenziali che gli esseri umani ottengono dal cibo, secondo il Centro nazionale per le informazioni sulle biotecnologie. È necessario per la crescita e la riparazione dei tessuti, migliora il tono e la flessibilità di pelle e capelli, e rinforza le unghie. Lo zolfo nella metionina protegge le cellule dagli inquinanti, rallenta l'invecchiamento cellulare ed è essenziale per assorbire selenio e zinco.
Ogni anno, metionina sintetica del valore di diversi miliardi di dollari viene aggiunta ai semi di mais del campo, che manca di sostanza in natura, ha detto l'autore senior dello studio Joachim Messing, un professore che dirige il Waksman Institute of Microbiology. L'altro coautore è Xiaoli Xiang del Dipartimento di biologia vegetale di Rutgers e dell'Accademia di scienze agrarie del Sichuan in Cina.
"È costoso, processo che consuma energia, "disse Messi, il cui laboratorio ha collaborato con il laboratorio di Leustek per questo studio. "La metionina viene aggiunta perché gli animali non crescono senza di essa. In molti paesi in via di sviluppo dove il mais è un alimento base, la metionina è importante anche per le persone, soprattutto bambini. è nutrizione vitale, come una vitamina."
Il mangime per polli viene solitamente preparato come una miscela di mais e soia, e la metionina è l'unico aminoacido essenziale contenente zolfo che manca, lo studio dice.
Gli scienziati di Rutgers hanno inserito un gene batterico di E. coli nel genoma della pianta di mais e hanno coltivato diverse generazioni di mais. L'enzima E. coli - 3?-fosfoadenosina-5?-fosfosolfato reduttasi (EcPAPR) - ha stimolato la produzione di metionina solo nelle foglie della pianta invece che nell'intera pianta per evitare l'accumulo di sottoprodotti tossici, disse Leustek. Di conseguenza, la metionina nei chicchi di mais è aumentata del 57 percento, lo studio dice.
Quindi gli scienziati hanno condotto una prova di alimentazione dei polli a Rutgers e hanno dimostrato che il mais geneticamente modificato era nutriente per loro, Messi ha detto.
"Con nostra sorpresa, un risultato importante è stato che la crescita delle piante di mais non è stata influenzata, " Egli ha detto.
Nel mondo sviluppato, compresi gli Stati Uniti, le proteine della carne in genere contengono molta metionina, disse Leustek. Ma nel mondo in via di sviluppo, gli agricoltori di sussistenza coltivano mais per il consumo della loro famiglia.
"Il nostro studio mostra che non dovrebbero acquistare integratori di metionina o cibi costosi che hanno una metionina più alta, " Egli ha detto.