Genetisk løft af majs næringsværdi kan gavne millioner

Rutgers-forskere har fundet en effektiv måde at øge næringsværdien af ​​majs - verdens største råvareafgrøde - ved at indsætte et bakterie-gen, der får det til at producere et nøglenæringsstof kaldet methionin, ifølge en ny undersøgelse.

Rutgers University-New Brunswick-opdagelsen kan gavne millioner af mennesker i udviklingslande, som i Sydamerika og Afrika, der er afhængige af majs som basis. Det kan også reducere dyrefoderomkostningerne på verdensplan betydeligt.

"Vi forbedrede næringsværdien af ​​majs, den største råvareafgrøde dyrket på jorden, "sagde Thomas Leustek, studere medforfatter og professor ved Institut for Plantebiologi på Institut for Miljø- og Biologiske Videnskaber. "Det meste majs bruges til dyrefoder, men den mangler methionin - en nøgleaminosyre - og vi fandt en effektiv måde at tilføje den på."

Studiet, ledet af Jose Planta, en ph.d.-studerende ved Waksman Institute of Microbiology, blev offentliggjort online i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Methionin, findes i kød, er en af ​​de ni essentielle aminosyrer, som mennesker får fra mad, ifølge National Center for Biotechnology Information. Det er nødvendigt for vækst og vævsreparation, forbedrer tonen og fleksibiliteten i hud og hår, og styrker neglene. Svovlet i methionin beskytter celler mod forurenende stoffer, bremser cellens ældning og er afgørende for optagelse af selen og zink.

Hvert år, syntetisk methionin til en værdi af flere milliarder dollars tilsættes til frø af markmajs, som mangler stoffet i naturen, sagde seniorforfatter Joachim Messing, en professor, der leder Waksman Institute of Microbiology. Den anden medforfatter er Xiaoli Xiang fra Rutgers Department of Plant Biology og Sichuan Academy of Agricultural Sciences i Kina.

"Det er dyrt, energiforbrugende proces, " sagde Messing, hvis laboratorium samarbejdede med Leusteks laboratorium til denne undersøgelse. "Methionin tilsættes, fordi dyr ikke vil vokse uden det. I mange udviklingslande, hvor majs er en fast bestanddel, methionin er også vigtigt for mennesker, især børn. Det er vital ernæring, som et vitamin. "

Kyllingefoder tilberedes normalt som en majs-sojabønneblanding, og methionin er den eneste essentielle svovlholdige aminosyre, der mangler, siger undersøgelsen.

Rutgers-forskerne indsatte et E. coli bakterie-gen i majsplantens genom og dyrkede flere generationer af majs. E. coli-enzymet - 3?-phosphoadenosin-5?-phosphosulfatreduktase (EcPAPR) - ansporede methioninproduktion i kun plantens blade i stedet for hele planten for at undgå ophobning af giftige biprodukter, sagde Leustek. Som resultat, methionin i majskerner steg med 57 procent, siger undersøgelsen.

Derefter gennemførte forskerne et forsøg med at fodre kyllinger i Rutgers og viste, at den gensplejsede majs var nærende for dem, sagde Messing.

"Til vores overraskelse, et vigtigt resultat var, at majs plantevækst ikke blev påvirket, " han sagde.

I den udviklede verden, herunder USA, kødproteiner har generelt masser af methionin, sagde Leustek. Men i udviklingslandene, subsistensbønder dyrker majs til deres families forbrug.

"Vores undersøgelse viser, at de ikke behøver at købe methionintilskud eller dyre fødevarer, der har højere methionin, " han sagde.