نوشته: مريم آريافر كارشناس تغذيه، كارشناس ارشد صنايع غذايي
در جهان امروز مساله تامين غذا براي جمعيت در حال افزايش بسيار مهم است. در كشورهاي توسعه‌يافته اين مساله چندان نگران‌كننده نيست، زيرا تقريبا تمامي مردم به غذاهاي كافي و مفيد دسترسي دارند؛ ولي در كشورهاي در حال توسعه و توسعه‌نيافته معمولا 70 درصد درآمد صرف غذاهايي مي‌شود كه نياز به تمامي ريزمغذي‌ها را تامين نمي‌كنند. در كشورهاي در حال توسعه پديده گرسنگي پنهان در مورد كودكان و مادران وجود دارد. اين پديده در شرايطي به وجود مي‌آيد كه مواد غذايي مصرفي كفايت تغذيه‌اي لازم را نداشته باشد. براي مثال، كمبود آهن در كودكان رشد فيزيكي و توانايي يادگيري آنها را در سنين مدرسه با مشكل مواجه خواهد كرد و در بزرگسالان توانايي انجام كارهاي فيزيكي را كاهش مي‌دهد. قوت غالب (Staple Food) در اينگونه كشورها از نظر مواد معدني و ويتامين‌ها فقير است و هزينه كاشت و پرورش غذاهايي مانند گوشت، ماهي و سبزيجات بالا مي‌باشد.
از طرفي، توليد غذا نياز به زمين كشاورزي دارد؛ در حالي كه ميزان زمين‌هاي كشاورزي محدود است. در چنين وضعيتي ظهور بيوتكنولوژي و توليد فرآورده‌هاي تراريخته يا اصلاح‌شده ژنتيكي روشي مفيد و موثر براي توليد فرآورده‌هاي كشاورزي مي‌باشد. به دليل افزايش تقاضا براي غذا و محدود بودن زمين‌هاي كشاورزي گونه‌هاي پر‌محصول و داراي بازدهي بالا مورد نياز است. اصلاح ژنتيكي پيشرفت جديدي است كه امكان شناسايي، جداسازي، نسخه‌برداري و وارد كردن ژن‌ها به داخل ساير گياهان را امكان‌پذير ساخته است. ژن‌ها به طور روزانه از طريق موتاسيون‌هاي طبيعي تغيير مي‌يابند و گونه‌هاي بيولوژيكي جديدي ايجاد مي‌شود. اصلاح ژنتيكي امكان انتقال ژن بين گونه‌ها را فراهم مي‌سازد.
بيوتكنولوژي باعث كاهش قيمت غذا و مفيدتر ساختن غذا براي سلامتي مي‌گردد، راهي جديد و قدرتمند براي بهبود بازدهي و توليد محصولات است، استفاده از حشره‌كش‌ها را كاهش داده و باعث حفظ سلامت كشاورزان و كاهش هزينه‌هاي كشاورزي مي‌شود و در نهايت اينكه روش انتقال ژن باعث اصلاح مقادير ريزمغذي‌ها و بهبود فراهم‌زيستي آنها در غذا مي‌گردد.
فايده ديگر اين علم افزايش مقدار ويتامين‌ها و املاح معدني و كاهش تركيبات آلرژي‌زاي طبيعي موجود در غذاست. بهبود مقادير مواد مغذي و فراهم‌زيستي ويتامين‌ها و مواد مغذي در غذاهاي اساسي و پايه از طريق بيوتكنولوژي و غني‌سازي در كشورهاي در حال توسعه راهي براي كاهش كمبودهاي تغذيه‌اي است.
در اين راستا سه استراتژي مهم وجود دارد:
1- كاهش ميزان تركيبات ضدتغذيهاي در غذاها كه مانع فراهم‌زيستي و جذب موادمغذي و ويتامين‌ها مي‌گردد.
2- افزايش ميزان موادمغذي و تركيباتي كه باعث ترفيع فراهم‌زيستي و جذب موادمعدني و ويتامين‌ها مي‌شود.
3 – افزايش ميزان مواد معدني و ويتامين‌ها.
كاهش تركيبات ضدتغذيهاي: استراتژي كاهش تركيبات ضدتغذيهاي مانند اسيد فيتيك كه به فلزات موجود در غلات متصل شده و از جذب آنها جلوگيري مي‌كند، روشي در جهت افزايش فراهم‌زيستي مواد معدني غذاي مصرف‌شده مي‌باشد. فيتين شكل اوليه ذخيره فسفر در اكثر دانه‌ها و بذر‌ها و تركيب مهمي براي جوانه زدن و رشد دانه است؛ به همين دليل حذف اين تركيب از دانه‌ها امكان‌پذير نيست؛ بنابراين دانشمندان از طريق اصلاح ژنتيكي ميزان فسفر دانه‌ها را زياد كردند و اسيد فيتيك را كاهش دادند و بدين ترتيب بدون آسيب رساندن به فيزيولوژي گياه باعث كاهش اسيد فيتيك و در نتيجه افزايش جذب املاح معدني شدند.
افزايش تركيباتي كه باعث بهبود جذب مواد مغذي مي‌گردد:
آمينواسيدهايي مانند سيستئين باعث افزايش جذب آهن و روي مي‌شوند؛ ولي مقدار آنها در غذاهاي اساسي مانند غلات، كمتر از گروه گوشت مي‌باشد و افزايش اندكي در مقدار آن باعث بهبود جذب اين مواد معدني مي‌گردد. از آنجا كه اين تركيبات از اجزاي اصلي گياه مي‌باشند، افزايش اندكي در ميزان آنها تاثيري در فيزيولوژي اينگونه گياهان نخواهد داشت. با دست‌كاري‌هاي ژنتيكي علاوه بر افزايش ميزان اسيدهاي آمينه و پروتئين محصول جذب املاحي چون آهن و روي را نيز مي‌توان افزايش داد. در اين زمينه تحقيقات فراواني براي افزايش ريزمغذي‌هاي برنج بر روي اين محصول كه قوت غالب اكثر مردم در كشورهاي در حال توسعه مي‌باشد انجام شده است.
يكي از اين موارد افزايش آهن در برنج مي‌باشد. فريتين پروتئين ذخيره‌كننده آهن در گياهان، حيوانات و باكتري‌هاست. ژن فريتين در گياهاني مانند سويا، نخود و ذرت تعيين توالي شده و ثابت شده است. فريتين براي درمان كم خوني‌ها موثر است. از طرفي جذب آهن فريتين گياهي 50 درصد جذب آهن فريتين حيواني است؛ ولي آهن سويا فراهم‌زيستي زيادي دارد و به خوبي جذب مي‌گردد. به همين دليل دانشمندان توالي ژني پروتئين سويا را به برنج وارد كردند. بدين‌ترتيب برنجي توليد شد كه جذب آهن بالايي داشت. همچنين از طريق انتقال ژن گونه برنج داراي ويتامين A توليد نمودند، زيرا در حالت طبيعي آندوسپرم برنج فاقد اين ويتامين مي‌باشد. بدين‌ترتيب برنجي توليد شد كه هم جذب آهن بالايي دارد و هم داراي ويتامين A مي‌باشد.
براي جمعيت‌هاي فقير غذاهاي اساسي اولين انتخاب غذايي بوده و تامين‌كننده 55-40 درصد دريافت آهن مي‌باشد. اگر يك غذاي اساسي تامين‌كننده 50 درصد دريافت آهن براي آنها باشد (براي مثال برنج در بنگلادش) دو برابر كردن ميزان آهن برنج باعث افزايش 50 درصد دريافت آهن خواهد شد و 50 درصد افزايش دريافت آهن از برنج غني شده بيولوژيكي باعث كاهش
3 درصد آنمي در زنان مي‌شود. نشان داده شده است كه اثر مكمل آهن در كاهش كم خوني 3 برابر بيشتر از برنج اصلاح شده ژنتيكي مي‌باشد ولي هزينه اين كار 100 برابر بيشتر از هزينه اصلاح ژنتيكي مي‌باشد. بنابراين توليد اينگونه فرآورده‌ها از نظر هزينه مقرون به صرفه بوده و در دراز مدت اثرات مفيد خود را ظاهر مي‌سازد.
تركيبات فعال غير‌تغذيه‌اي :
در گياهان تركيبات بسياري وجود دارد كه نقش تغذيه‌اي براي آنها تعريف نشده است ولي داراي اثرات مفيد در سلامت مي‌باشند، مانند فيتو‌استرول‌ها كه باعث كاهش كلسترول خون مي‌گردند. به همين دليل ميزان آن را در دانه‌هاي روغني از طريق اصلاح ژنتيكي افزايش داده‌اند.
ساير فوايد بيوتكنولوژي:
از طريق بيوتكنولوژي مي‌توان فرآورده‌هايي از غلات، ميوه و سبزي توليد كرد كه نسبت به ساير محصولات اصلاح نشده عمر انبار ماني بيشتري داشته باشند. همچنين جهت اصلاح طعم، بافت و مزه بعضي از فرآورده‌ها مي‌توان از آن استفاده نمود.
از ديگر فوايد بيوتكنولوژي مي‌توان به كاهش تركيبات آلرژي‌زا و ضد تغذيه‌اي اشاره نمود. عمده‌ترين آلرژن‌هاي غذايي پروتئين‌ها مي‌باشند كه راه كاهش آلرژي‌زايي، توقف بيوسنتز اين پروتئين‌ها مي‌باشد. راه ديگر ايجاد تغيير در ساختمان پروتئين ايجاد كننده واكنش‌هاي نا‌مطلوب ايمني مي‌باشد. اين كار در مورد كاهش آلرژي‌زايي بادام‌زميني، برنج و گوجه‌فرنگي انجام شده است. همچنين تركيبات سمي چون سولانين موجود در سيب‌زميني را توانسته‌اند با وارد كردن ژن اينورتاز مخمر به داخل سيب‌زميني كاهش دهند. نمونه محصولات توليد شده با اين تكنولوژي روغن كانولا و پنبه دانه با اسيد استئاريك بالا، روغن سويا داراي اسيد اولئيك بالا، توليد برنج غني از پروتئين وروغن سوياي داراي امگا - 3 مي‌باشد.
نتيجه‌گيري:
با استفاده از تكنولوژي انتقال و اصلاح ژن امكان توليد فرآورده‌هاي غذايي ويژه، غني‌شده و پربازده وجود دارد كه در رفع مشكلات تغذيه‌اي جهان امروز بسيار ارزشمند مي‌باشند. فقدان چنين محصولاتي در كشور ما چشمگير است و تحقيق در اين زمينه گره‌گشاي بسياري از معضلات تغذيه‌اي كشور مي‌باشد.
لازم به ذكر است كه هنوز عده كمي در دنيا هستند كه نگران تغييرات ژنتيكي اين محصولات هستند و معتقدند كه امكان دارد علاوه بر تمام اثرات مثبت قابل درك، تغييرات و تاثيرات نامطلوبي نيز در محصولات اتفاق افتاده باشد كه بعدها اثرات خود را نشان دهند.
منبع: دنیای تغذیه ش 81
از طرفي، توليد غذا نياز به زمين كشاورزي دارد؛ در حالي كه ميزان زمين‌هاي كشاورزي محدود است. در چنين وضعيتي ظهور بيوتكنولوژي و توليد فرآورده‌هاي تراريخته يا اصلاح‌شده ژنتيكي روشي مفيد و موثر براي توليد فرآورده‌هاي كشاورزي مي‌باشد. به دليل افزايش تقاضا براي غذا و محدود بودن زمين‌هاي كشاورزي گونه‌هاي پر‌محصول و داراي بازدهي بالا مورد نياز است. اصلاح ژنتيكي پيشرفت جديدي است كه امكان شناسايي، جداسازي، نسخه‌برداري و وارد كردن ژن‌ها به داخل ساير گياهان را امكان‌پذير ساخته است. ژن‌ها به طور روزانه از طريق موتاسيون‌هاي طبيعي تغيير مي‌يابند و گونه‌هاي بيولوژيكي جديدي ايجاد مي‌شود. اصلاح ژنتيكي امكان انتقال ژن بين گونه‌ها را فراهم مي‌سازد.
بيوتكنولوژي باعث كاهش قيمت غذا و مفيدتر ساختن غذا براي سلامتي مي‌گردد، راهي جديد و قدرتمند براي بهبود بازدهي و توليد محصولات است، استفاده از حشره‌كش‌ها را كاهش داده و باعث حفظ سلامت كشاورزان و كاهش هزينه‌هاي كشاورزي مي‌شود و در نهايت اينكه روش انتقال ژن باعث اصلاح مقادير ريزمغذي‌ها و بهبود فراهم‌زيستي آنها در غذا مي‌گردد.
فايده ديگر اين علم افزايش مقدار ويتامين‌ها و املاح معدني و كاهش تركيبات آلرژي‌زاي طبيعي موجود در غذاست. بهبود مقادير مواد مغذي و فراهم‌زيستي ويتامين‌ها و مواد مغذي در غذاهاي اساسي و پايه از طريق بيوتكنولوژي و غني‌سازي در كشورهاي در حال توسعه راهي براي كاهش كمبودهاي تغذيه‌اي است.
در اين راستا سه استراتژي مهم وجود دارد:
1- كاهش ميزان تركيبات ضدتغذيهاي در غذاها كه مانع فراهم‌زيستي و جذب موادمغذي و ويتامين‌ها مي‌گردد.
2- افزايش ميزان موادمغذي و تركيباتي كه باعث ترفيع فراهم‌زيستي و جذب موادمعدني و ويتامين‌ها مي‌شود.
3 – افزايش ميزان مواد معدني و ويتامين‌ها.
كاهش تركيبات ضدتغذيهاي: استراتژي كاهش تركيبات ضدتغذيهاي مانند اسيد فيتيك كه به فلزات موجود در غلات متصل شده و از جذب آنها جلوگيري مي‌كند، روشي در جهت افزايش فراهم‌زيستي مواد معدني غذاي مصرف‌شده مي‌باشد. فيتين شكل اوليه ذخيره فسفر در اكثر دانه‌ها و بذر‌ها و تركيب مهمي براي جوانه زدن و رشد دانه است؛ به همين دليل حذف اين تركيب از دانه‌ها امكان‌پذير نيست؛ بنابراين دانشمندان از طريق اصلاح ژنتيكي ميزان فسفر دانه‌ها را زياد كردند و اسيد فيتيك را كاهش دادند و بدين ترتيب بدون آسيب رساندن به فيزيولوژي گياه باعث كاهش اسيد فيتيك و در نتيجه افزايش جذب املاح معدني شدند.
افزايش تركيباتي كه باعث بهبود جذب مواد مغذي مي‌گردد:
آمينواسيدهايي مانند سيستئين باعث افزايش جذب آهن و روي مي‌شوند؛ ولي مقدار آنها در غذاهاي اساسي مانند غلات، كمتر از گروه گوشت مي‌باشد و افزايش اندكي در مقدار آن باعث بهبود جذب اين مواد معدني مي‌گردد. از آنجا كه اين تركيبات از اجزاي اصلي گياه مي‌باشند، افزايش اندكي در ميزان آنها تاثيري در فيزيولوژي اينگونه گياهان نخواهد داشت. با دست‌كاري‌هاي ژنتيكي علاوه بر افزايش ميزان اسيدهاي آمينه و پروتئين محصول جذب املاحي چون آهن و روي را نيز مي‌توان افزايش داد. در اين زمينه تحقيقات فراواني براي افزايش ريزمغذي‌هاي برنج بر روي اين محصول كه قوت غالب اكثر مردم در كشورهاي در حال توسعه مي‌باشد انجام شده است.
يكي از اين موارد افزايش آهن در برنج مي‌باشد. فريتين پروتئين ذخيره‌كننده آهن در گياهان، حيوانات و باكتري‌هاست. ژن فريتين در گياهاني مانند سويا، نخود و ذرت تعيين توالي شده و ثابت شده است. فريتين براي درمان كم خوني‌ها موثر است. از طرفي جذب آهن فريتين گياهي 50 درصد جذب آهن فريتين حيواني است؛ ولي آهن سويا فراهم‌زيستي زيادي دارد و به خوبي جذب مي‌گردد. به همين دليل دانشمندان توالي ژني پروتئين سويا را به برنج وارد كردند. بدين‌ترتيب برنجي توليد شد كه جذب آهن بالايي داشت. همچنين از طريق انتقال ژن گونه برنج داراي ويتامين A توليد نمودند، زيرا در حالت طبيعي آندوسپرم برنج فاقد اين ويتامين مي‌باشد. بدين‌ترتيب برنجي توليد شد كه هم جذب آهن بالايي دارد و هم داراي ويتامين A مي‌باشد.
براي جمعيت‌هاي فقير غذاهاي اساسي اولين انتخاب غذايي بوده و تامين‌كننده 55-40 درصد دريافت آهن مي‌باشد. اگر يك غذاي اساسي تامين‌كننده 50 درصد دريافت آهن براي آنها باشد (براي مثال برنج در بنگلادش) دو برابر كردن ميزان آهن برنج باعث افزايش 50 درصد دريافت آهن خواهد شد و 50 درصد افزايش دريافت آهن از برنج غني شده بيولوژيكي باعث كاهش
3 درصد آنمي در زنان مي‌شود. نشان داده شده است كه اثر مكمل آهن در كاهش كم خوني 3 برابر بيشتر از برنج اصلاح شده ژنتيكي مي‌باشد ولي هزينه اين كار 100 برابر بيشتر از هزينه اصلاح ژنتيكي مي‌باشد. بنابراين توليد اينگونه فرآورده‌ها از نظر هزينه مقرون به صرفه بوده و در دراز مدت اثرات مفيد خود را ظاهر مي‌سازد.
تركيبات فعال غير‌تغذيه‌اي :
در گياهان تركيبات بسياري وجود دارد كه نقش تغذيه‌اي براي آنها تعريف نشده است ولي داراي اثرات مفيد در سلامت مي‌باشند، مانند فيتو‌استرول‌ها كه باعث كاهش كلسترول خون مي‌گردند. به همين دليل ميزان آن را در دانه‌هاي روغني از طريق اصلاح ژنتيكي افزايش داده‌اند.
ساير فوايد بيوتكنولوژي:
از طريق بيوتكنولوژي مي‌توان فرآورده‌هايي از غلات، ميوه و سبزي توليد كرد كه نسبت به ساير محصولات اصلاح نشده عمر انبار ماني بيشتري داشته باشند. همچنين جهت اصلاح طعم، بافت و مزه بعضي از فرآورده‌ها مي‌توان از آن استفاده نمود.
از ديگر فوايد بيوتكنولوژي مي‌توان به كاهش تركيبات آلرژي‌زا و ضد تغذيه‌اي اشاره نمود. عمده‌ترين آلرژن‌هاي غذايي پروتئين‌ها مي‌باشند كه راه كاهش آلرژي‌زايي، توقف بيوسنتز اين پروتئين‌ها مي‌باشد. راه ديگر ايجاد تغيير در ساختمان پروتئين ايجاد كننده واكنش‌هاي نا‌مطلوب ايمني مي‌باشد. اين كار در مورد كاهش آلرژي‌زايي بادام‌زميني، برنج و گوجه‌فرنگي انجام شده است. همچنين تركيبات سمي چون سولانين موجود در سيب‌زميني را توانسته‌اند با وارد كردن ژن اينورتاز مخمر به داخل سيب‌زميني كاهش دهند. نمونه محصولات توليد شده با اين تكنولوژي روغن كانولا و پنبه دانه با اسيد استئاريك بالا، روغن سويا داراي اسيد اولئيك بالا، توليد برنج غني از پروتئين وروغن سوياي داراي امگا - 3 مي‌باشد.
نتيجه‌گيري:
با استفاده از تكنولوژي انتقال و اصلاح ژن امكان توليد فرآورده‌هاي غذايي ويژه، غني‌شده و پربازده وجود دارد كه در رفع مشكلات تغذيه‌اي جهان امروز بسيار ارزشمند مي‌باشند. فقدان چنين محصولاتي در كشور ما چشمگير است و تحقيق در اين زمينه گره‌گشاي بسياري از معضلات تغذيه‌اي كشور مي‌باشد.
لازم به ذكر است كه هنوز عده كمي در دنيا هستند كه نگران تغييرات ژنتيكي اين محصولات هستند و معتقدند كه امكان دارد علاوه بر تمام اثرات مثبت قابل درك، تغييرات و تاثيرات نامطلوبي نيز در محصولات اتفاق افتاده باشد كه بعدها اثرات خود را نشان دهند.
منبع: دنیای تغذیه ش 81
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر