Золотий рис з більшим вмістом вітаміну А Нескінченна історія, але все одно з дослідженнями з щасливим кінцем
Нестача вітаміну А є однією з найпоширеніших проблем зі здоров’ям у всьому світі, зокрема в Азії, де рис є найважливішою основною їжею. Майже двадцять років тому міжнародна група вчених почала розробляти генетично модифікований рис, який містить достатньо вітаміну А і таким чином може запобігти дефіцитним захворюванням - особливо сліпоті. Дрібні фермери в Азії повинні отримувати насіння для цього “золотого рису” безкоштовно. Бореться на прохання противників генної інженерії, вона все ще не на місцях. Це може змінитися найближчим часом: після завершення процесу затвердження вирощування в Бангладеш повинно розпочатися не пізніше 2021 року.
Дослідження золотого рису: Лікар. Аріф Хоссен, Бангладешський науково-дослідний інститут рису (BRRI), д-р Парміндер Вірк, Міжнародний інститут дослідження рису (IRRI) (велике фото вгорі).
Польові випробування із Золотим рисом на Філіппінах 2010.
Розведення рису в IRRI: запилення рослин рису
Фотографії: Ісаган Серрано, ІРРІ
Проф. Інго Потрикус (ETH Цюріх) на обкладинці журналу Time у липні 2000 року.
Їх уже можна впізнати за кольором: багато видів фруктів та овочів утворюють каротиноїди, групу жовтих, оранжевих або червоних барвників. Вони перетворюються на вітамін А в організмі тварин і людини. Найважливішим каротиноїдом для утворення вітаміну А є ß-каротин. Його ще називають провітамін А.
Вітамін А відіграє ключову роль у зоровому процесі та у виробленні білих кров’яних тілець та антитіл. У країнах, де люди не можуть дозволити собі достатньо фруктів та овочів, але переважно їм доводиться їсти крохмалисті продукти, такі як рис, маніока (маніок) або пшоно (сорго), захворювання очей, сліпота та смертність є загальним явищем. ослаблена імунна система.
За підрахунками ВООЗ, близько 250 мільйонів дітей дошкільного віку у всьому світі страждають від нестачі вітаміну А. Щорічно до 500 000 сліпнуть, приблизно половина з них гине протягом року після осліплення.
Проект: рис як постачальник вітаміну А
Наприкінці 90-х років міжнародна робоча група, очолювана Інго Потрикусом (ETH Цюріх) та Пітером Бейєром (Фрайбурзький університет), почала розробляти новий рис, збагачений ß-каротином. Вчені хотіли внести свій внесок у подолання серйозних наслідків дефіциту вітаміну А, особливо в Південно-Східній Азії.
Однак рис природним чином не утворює ß-каротину в зерні рису. Лише крайні шари зерен містять невелику кількість вітаміну. Але вони видаляються, коли рис шліфується. Ні відомі сорти, ні споріднені дикі види не зберігають ß-каротин у зерні. На початку були роки досліджень шляхів метаболізму рослин, які призводять до синтезу ß-каротину. Для того, щоб ß-каротин утворювався в зерні рису, кожен ген потрібно було перенести від нарцису та бактерії, щоб створити відповідний шлях біосинтезу. Ss-каротин призводить до жовтого забарвлення рису, саме тому його називають золотим рисом.
Однак вміст ß-каротину, досягнутий у перших рослинах «Золотий рис», був занадто низьким, щоб забезпечити достатній запас вітаміну А. Лише у другому поколінні - Золотий рис 2 (GR2) - цю проблему було вирішено заміною гена нарцису на ген кукурудзи.
В ході досліджень біодоступності ß-каротину, що міститься в рисі, було вивчено, скільки його все ще міститься в зерні рису після зберігання та приготування і може бути використане в організмі людини. Доведено, що весь ß-каротин, що міститься в зерні рису, доступний для травної системи. За середнього раціону золотого рису 2 добову потребу у вітаміні А можуть задовольнити люди, дієта яких складається переважно з рису.
Проект "Золотий рис" підтримали різні міжнародні фонди та компанії, які відмовились від плати за ліцензію. З 2006 року проект перебуває в руках Міжнародного інституту досліджень рису (IRRI).
Золотий рис профіль
- збагачений провітаміном А.
- призначений для профілактики вторинних захворювань від авітамінозу А, особливо сліпоти у дітей
- схрещується з місцевими сортами рису
- може розмножуватися дрібними фермерами, без ліцензійних або патентних зборів
- Заявки на схвалення, подані для Філіппін та Бангладеш, включаючи випробування на місцях у цих країнах
- Схвалення оголошено в Бангладеш, після чого насіння мають бути роздані дрібним власникам (2020/21)
- Схвалено в якості продуктів харчування та кормів в Австралії, Новій Зеландії (грудень 2017 р.), Канаді (березень 2018 р.), США (травень 2018 р.), Філіппінах (2019 р.). Результат оцінки безпеки: Золотий рис настільки ж безпечний, як і звичайний рис.
Довгий шлях до полів дрібних фермерів
Усі дрібні фермери з річним обсягом продажів до 10 000 доларів США отримуватимуть насіння золотого рису безкоштовно. Плата за ліцензію не передбачена. Розведення та повторний посів у наступні роки також повинні бути дозволені, але лише для особистого користування, а не для експорту та сільськогосподарської торгівлі. Золотий рис в першу чергу призначений як їжа для місцевого населення.
Але перш ніж фермери зможуть насправді посіяти його на своїх полях, збагачений вітаміном А золотистий рис повинен бути введений у місцево пристосовані сорти рису шляхом звичайного схрещування. Важливо зберегти корисні властивості сортів, які раніше використовувались дрібними фермерами - перш за все врожайність та властивості вирощування - не погіршуючи їх додатковою ознакою золотого рису - непросте завдання навіть для досвідчених селекціонерів IRRI.
На Філіппінах IRRI протягом декількох років проводить польові випробування з кількома лініями "Золотий рис", які вийшли з таких випробувальних випробувань. Одна конкретна подія (GR2E), зокрема, виправдала очікування: рослини з цих ліній не відрізняються між собою за ростом та врожайністю від звичайних порівняльних сортів.
У Бангладеш також сорт GR2E (GR2E BRRI dhan29), розроблений спеціально для цієї країни, тестували на відкритому повітрі з 2015 року: в середньому десять мікрограмів на грам ß-каротину було виміряно в зернах рису через два місяці після збору врожаю. Цього достатньо, щоб отримати половину необхідної кількості вітаміну А з рисовими стравами, за словами керівника проекту Інституту досліджень рису Бангладеш (BRRI).
Однак затвердження та випуск на ринок насіння золотистого рису раз у раз затримується. У деяких країнах, особливо на Філіппінах, набули впливу організації, критичні до генної інженерії. У 2013 році випробування із Золотим рисом супроводжувались жорстокими протестами, а пробні поля були знищені. У 2015 році Верховний суд заборонив використання генетично модифікованих сортів, зокрема золотистого рису. Через рік, однак, заборону знову зняли.
Однак зараз стає очевидним, що рис, збагачений вітаміном А, все ще буде використовуватися на полях у Південно-Східній Азії. На Філіппінах та в Бангладеш подано заявку на схвалення вирощування нового вдосконаленого варіанту Золотого рису GR2E. У Бангладеш це вже повинно було бути вирішено. Але офіційне оголошення, оголошене на кінець 2019 року, знову відкладено. Очевидно, що за лаштунками дискусій більше. Тепер продовження має розпочатися не пізніше 2021 року.
У грудні 2019 року влада Філіппін також затвердила Золотий рис - але спочатку лише як їжу та корм. Схвалення для використання в сільському господарстві все ще очікується.
Відповідальні органи Австралії та Нової Зеландії раніше схвалили імпорт золотого рису як їжі після всебічної наукової оцінки, як це зробили Канада та США навесні 2018 року. Це усуває подальшу перешкоду для вирощування: зокрема, Австралія та Нова Зеландія мають тісні торгові відносини з Філіппінами, і без ліцензії на імпорт навіть найменші випадкові домішки золотого рису в імпорті рису не будуть дозволені.
На початку 2020 року в науковому журналі Nature вийшла детальна публікація про «молекулярні характеристики та оцінку безпеки» Золотого рису. Алергени, токсичність, склад поживних речовин, толерантність - незалежно від того: між традиційним та генетично модифікованим рисом відмінностей немає - за винятком підвищеного вмісту провітаміну А.
Золотий рис - невдача?
На початку 2017 року дослідження викликало ажіотаж, особливо серед противників золотого рису: золотий рис схрещували з високопродуктивним сортом рису Swarna, який широко поширений в Індії. Нащадки цього хреста мали блідо-зелене листя, були меншими та мали значно нижчі врожаї, ніж звичайні сорти рису, що вирощуються місцево. Противники генної інженерії розглядали це як остаточний доказ того, що золотий рис був невдалим. Явлене явище не було нічим незвичним. Для переходу до сорту рису Swarna було обрано непридатну подію Золотий рис, в якій нові гени були вбудовані в інший важливий генний сегмент і, таким чином, спричинили порушення обміну речовин у нащадків.
Однак, якщо інші події із золотим рисом, на яких нові гени розміщуються краще, схрещують з місцевими сортами Swarna, таких проблем не виникає - рослини досягають своїх нормальних розмірів, мають хороші врожаї та містять достатню кількість ß-каротину. Як підтверджено IRRI, зараз доступно кілька ліній золотого рису, властивості яких не гірші за сорти Swarna, що вирощуються в даний час.