口袋K号29:功能性食品和生物技术

“功能性食品”除了基本营养外,食物或饮食成分是否声称对健康有益?.这些食物含有生物活性物质,如抗氧化剂,可以降低某些与衰老有关的疾病的风险。功能性食品包括水果和蔬菜,全谷物,大豆,牛奶,强化食品和饮料以及一些膳食补充剂。

饮食与健康密切相关。因此,现在,通过生物技术提高作物的产量,以提高改善营养的重要生物活性物质的水平,为了增强身体对疾病的抵抗力,去除不需要的食物成分。生物技术针对哪些物质以提高作物的健康效益??

高水平植物甾醇降低胆固醇

植物甾醇和植物甾醇是所有植物性食品中的类胆固醇分子,但最高浓度出现在未精炼的植物油中,包括蔬菜,坚果和橄榄油。坚果,种子,全谷物和豆类也是植物甾醇的良好膳食来源。.研究表明,这些化合物可以降低患心血管疾病的风险和坏胆固醇”.

由于在食品加工过程中,植物甾醇比植物甾醇更稳定,以植物甾醇与植物甾醇的比例为指标,应用基因工程技术开发了菜籽油和大豆油。.利用编码3-羟类固醇氧化酶的酵母基因转化植物。将植物甾醇转化为植物甾醇。

较高水平的类胡萝卜素可增加维生素A

类胡萝卜素是黄色的,橙色,以及植物中发现的红色色素。一些类胡萝卜素被人体转化为维生素A。维生素A是正常生长发育所必需的,免疫系统功能,视觉.植物中存在的类胡萝卜素包括胡萝卜和南瓜中的α-和β-类胡萝卜素,番茄中的番茄红素,深绿色多叶蔬菜中的叶黄素和玉米黄质。

随着类胡萝卜素产量的增加,转基因植物包括:

  • β-胡萝卜素强化大米Golden Rice“;;
  • 通过引入一种负责番茄红素生物合成的酶的基因编码,开发出具有增加类胡萝卜素的油菜(芸苔属油菜)。;;
  • 增加β-胡萝卜素的番茄通过插入细菌基因在类胡萝卜素途径中编码酶而产生。6,七

更高水平的抗氧化剂

污染的原因之一,辐射,吸烟和除草剂对我们的健康有害,是因为它们在我们体内产生有害的自由基。自由基会破坏DNA和蛋白质,伤害细胞膜等细胞成分,最终会导致癌症等退行性疾病。

抗氧化剂是重要的生物化合物,可以通过中和自由基的活性来保护身体。抗氧化剂以不同的形式存在,黄酮类和生育酚类等酚类化合物是最常见的。它们存在于大多数水果和蔬菜中,如卷心菜,胡萝卜,花椰菜,茄子,浆果,还有土豆和丰富的咖啡,茶,还有红葡萄酒。

为了提高马铃薯中的类黄酮含量,Lukaszewicz及其同事对类黄酮生物合成中的酶进行了单基因和多基因转换。.转基因植物表现出显著增加的酚类物质水平,提高抗氧化能力。

高水平的必需脂肪酸

必需脂肪酸,“好脂肪包括,但不限于:亚油酸(LA)α-亚麻酸(ALA)和其他多不饱和脂肪酸(PUFA)。这些脂肪酸被认为是必需的,因为它们不能由我们的身体合成。大量科学研究表明,较高的膳食必需脂肪酸摄入量与降低心血管疾病风险有关。.

长链ω-3脂肪酸的主要食物来源是鱼。植物缺乏制造哺乳动物所需长链脂肪酸的酶。.布里斯托尔大学的科学家们对拟南芥进行了改性,以生产长链多不饱和脂肪酸。转基因植物被三个编码不同酶的基因修饰,这些酶将亚油酸和α-亚麻酸转化为长链pufas。.这项试验为作物改良开辟了可能性。

其他生物技术功能性食品

低亚麻酸大豆

大豆是食用油的主要来源之一。大豆种子中的油含有不稳定的亚油酸和亚麻酸,影响其稳定性,导致加工过程中有害脂肪成分的产生。.

因此,具有高油酸含量和低亚油酸和亚麻酸水平的基因型有望通过提高高温下的油利用率来改善大豆油的功能性。十一,延长其保质期。2004,孟山都推出了vistive™大豆,具有Roundup Ready®特性。它含有不到3%的亚麻酸,与传统大豆的8%相比十二.

杜邦公司开发的其他转基因大豆含有高油酸:转基因系G94-1,G94-19,和G168。大豆系是通过沉默控制一种酶的活性的基因而产生的,这种酶负责从油酸中转化亚麻酸。十三.其结果是一种更热稳定的大豆油,可用于食品应用,如油炸。

高赖氨酸玉米

玉米营养质量差的原因是其主要种子贮藏蛋白的赖氨酸和色氨酸含量低,玉米醇溶蛋白赖氨酸是动物饲料的重要成分,尤其是猪和家禽。玉米醇溶蛋白水平降低的谷粒显示,赖氨酸和色氨酸水平升高。十四.

最近,高赖氨酸和高色氨酸转基因玉米是通过插入减少α-玉米素形成和积累的基因结构而发展起来的。此外,大量积累的游离氨基酸,比如天冬酰胺,天冬氨酸和谷氨酸,在玉米醇溶蛋白还原的谷粒中观察到十四.

发展中国家面临的机遇和挑战

通过生物技术生产的功能性食品可以为发展中国家提供营养价值更高的食品来源。主要的淀粉作物,如木薯和山药已经被改良以降低淀粉的支链淀粉含量。与饮食相关的疾病如2型糖尿病有关。在干旱和土壤质量差的地区,在缺乏高质量蛋白质的地方,一些豆类和大豆已经进行了基因改造,以提高高质量蛋白质的含量。十五.

目前,由于许多因素,包括将新产品引入市场的成本和缺乏适当的监管控制,转基因营养强化作物的商业化非常有限。此外,功能性食品的开发和营销需要大量的研究工作,因为大多数市场需要科学证据和功能证明。十六.

结论

功能性食品的产生是为了防止与老龄化人口有关的疾病的发生。发展中国家,特别是中国和拉美国家,面临越来越多的与生活方式相关的健康问题:糖尿病和心血管疾病等。在这些情况下,具有改善营养品质和增加功能的食物是有用的;因此,发展中国家需要增加对潜在功能性食品的严格科学研究的投资。

工具书类

  1. http://fic.org/nutrition/functional/index.cfm网站
  2. http://lpi.oregonstate.edu/infocenter/phytochemicals/sterols/index.html来源
  3. Venkatramesh MKarunanandaa BSun B冈特CA波杜帕利斯基索尔通用汽车公司2003。链霉菌3-羟甾类氧化酶基因在油籽中的表达,用于将植物甾醇转化为植物甾醇的植物化学。62(1):39-46。
  4. http://lpi.oregonstate.edu/infocenter/phytochemicals/carotenoids/
  5. 雪佛兰CK,Sheehy JADaley M科尔本S柯迪。1999。植物烯合成酶的种子特异性过度表达:类胡萝卜素的增加和其他代谢作用。《植物杂志》。20(4):401-412。
  6. 布兰姆利PM罗梅尔S,Fraser PDKiano JW希普顿CA米沙瓦舒赫W2000。转基因番茄原维生素A含量的提高。自然生物技术。18:66 666。
  7. Fraser PDRomer S希普顿CA米尔斯铅Kiano JW米沙瓦Drake RGSchuch W布兰姆利PM2002。以水果特异性方式表达附加植物烯合成酶的转基因番茄植株的评价。PNAS。99(2):1092-1097。
  8. Lukaszewicz M卡塔一世,Skala J菲克卡一世Cisowski WSZopa J.2004。酚类化合物含量变化对转基因马铃薯块茎抗氧化能力的影响。《农业食品化学杂志》。521526-1533。
  9. http://lpi.oregonstate.edu/infocenter/othernuts/omega3fa/
  10. http://www.metabolicenengineering.gov/me2005/kinney.pdf
  11. 香农JGOLIVA ML,雪橇,Ellersieck MR红衣主教,巴黎RLLee JD。2006。改性籽油组成大豆基因型脂肪酸谱的稳定性。作物SCI46:2069-2075。
  12. http://monsanto.mediaroom.com/index.php?S=43和项=348
  13. http://www.hc-sc.gc.ca/fn-an/gmf-agm/appro/oleic_soat-soja_oleique_e.html
  14. Huang S弗里齐A佛罗里达加州大学Kruger DE路易斯。2006。高赖氨酸和高色氨酸转基因玉米由于19-kd和22-kd a-zeins的减少。植物分子生物学。61:525-535。
  15. 尼巴尔2003。发展中国家《非洲生物技术杂志》中生物技术在功能性食品开发中促进营养和健康质量的相关性。2(12):631-635。
  16. http://sitewilliamhillresources.worldbank.org/intard/resources/note19_functionalfoods_web.pdf

下一个口袋K:农业生物技术在缓解贫困和饥饿方面的贡献