从根本上提高玉米的营养价值可以使数百万人受益

根据一项新的研究，罗格斯大学的科学家已经找到了一种有效的方法来提高玉米的营养价值 - 世界上最大的商品作物 - 通过插入一种细菌基因，使其产生一种叫做蛋氨酸的关键营养素。

罗格斯大学 - 新不伦瑞克省的发现可能使发展中国家的数百万人受益，例如南美洲和非洲，他们依赖玉米作为主食。它还可以显着降低全球动物饲料成本。

“我们提高了玉米的营养价值，玉米是地球上最大的商品作物，”环境与生物科学学院植物生物学系的研究合着者兼教授Thomas Leustek说。“大多数玉米用于动物饲料，但它缺乏蛋氨酸- 一种关键的氨基酸 - 我们发现了一种有效的方法来添加它。”

该研究由瓦克斯曼微生物学研究所的博士生Jose Planta领导，今天在线发表在“美国国家科学院院刊”上。

根据国家生物技术信息中心的数据，在肉类中发现的蛋氨酸是人类从食物中获取的九种必需氨基酸之一。它是生长和组织修复所必需的，可改善皮肤和头发的色调和柔韧性，并增强指甲。蛋氨酸中的硫可以保护细胞免受污染，减缓细胞老化，对吸收硒和锌至关重要。

研究资深作者，Waksman微生物研究所教授Joachim Messing说，每年，价值数十亿美元的合成蛋氨酸被添加到田间玉米种子中，而玉米种子缺乏自然界中的物质。另一位合着者是罗格斯植物生物学系和四川省农业科学院的小李翔。

“这是一个耗资巨大，耗能的过程，”Messing说，他的实验室与Leustek的实验室合作进行这项研究。“添加蛋氨酸是因为如果没有它，动物就不会生长。在许多以玉米为主食的发展中国家，蛋氨酸对人们尤其是儿童也很重要。它是一种重要的营养，就像维生素一样。”

研究表明，鸡饲料通常以玉米 - 大豆混合物的形式制备，蛋氨酸是唯一缺少的含硫氨基酸。

罗格斯大学的科学家们将大肠杆菌细菌基因插入到玉米植物的基因组中，并种植了几代玉米。Leustek说，大肠杆菌酶-3β-磷酸腺苷-5'-磷酸硫酸还原酶(EcPAPR)刺激了植物叶片中甲硫氨酸的产生，而不是整株植物，以避免有毒副产物的积累。研究结果表明，玉米粒中的蛋氨酸增加了57%。

然后科学家们在罗格斯大学进行了一次鸡饲养试验，结果显示转基因玉米对它们有营养，Messing说。

“令我们惊讶的是，一个重要的结果是玉米植物的生长没有受到影响，”他说。

Leustek说，在发达国家，包括美国，肉类蛋白质通常含有大量的蛋氨酸。但在发展中国家，自给农民种植玉米以供家庭消费。

“我们的研究表明，他们不必购买蛋氨酸补充剂或含有较高蛋氨酸的昂贵食品，”他说。

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