人體保持健康,除了需要蛋白質(zhì)、碳水化合物等大量營養(yǎng)素,還需要必需的微量營養(yǎng)素。與傳統(tǒng)的食品強化或補充營養(yǎng)藥物的方式相比,作物營養(yǎng)強化有其獨到的優(yōu)勢。
4月的一天,汪洋副總理一行來到了石家莊市欒城區(qū)東牛村天亮農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社考察。他們要看一看這里種植的小麥。當汪洋副總理來到農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓室,中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心研究員張正斌研究員正在給當?shù)厝罕娭v解座“彩色營養(yǎng)功能小麥食品研發(fā)展望及綠色高產(chǎn)高效生產(chǎn)”。
看了有紫色莖稈、抗旱節(jié)水、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的紫色小麥苗和紫粒小麥后,汪洋副總理和隨同的河北省市領(lǐng)導對紫小麥產(chǎn)生了濃厚興趣,希望通過種植紫小麥和深加工帶動當?shù)剞r(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型,為農(nóng)民增產(chǎn)增收做出貢獻。
紫色小麥營養(yǎng)更豐富
“我們地里富硒,種的是紫小麥,”張書義是河北欒城緣來農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社的帶頭人,說起種在地里的紫小麥,他特別有勁頭,“去年我們緣來農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社就種了360多畝,今年天亮農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社也種了300畝。”
乍一看,他種的小麥與普通小麥區(qū)別不大,但是剝開麥皮,里面卻是紫色的麥粒。
張書義地里種的紫小麥,正是中國科學院遺傳與生物發(fā)育學研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心研究員張正斌和工程師徐萍選育的紫粒小麥品種。
“是課題組徐萍老師做的遠緣雜交,將小偃麥、野生一粒小麥和黑麥復合雜交,結(jié)果發(fā)現(xiàn)麥粒有不同的顏色。”張正斌告訴《中國科學報》記者,在收割小麥育種圃時的一次“意外”發(fā)現(xiàn),讓他們從此與彩色小麥結(jié)緣。經(jīng)過十年的鉆研,張正斌現(xiàn)在已經(jīng)選育出了藍色、紫色、褐色等不同顏色的彩色小麥品種10個。
與普通小麥品種相比,除了顏色上的差異,更重要的是,彩色小麥的氨基酸、微量元素和維生素等營養(yǎng)素的含量更高。
“比如,所有7個紫粒小麥品系中的α-維生素E,β+γ-維生素E和總維生素E含量均高于標準,鋅、鐵、鉀、硒等9種微量元素的含量高于標準。”張正斌說,多次的實驗和檢測表明,彩色小麥在微量營養(yǎng)方面確實高于國家優(yōu)質(zhì)小麥標準和其他普通小麥品種。
其實,在育種家們的眼中,彩色小麥并不陌生。
“黑小麥76”“黑秦1號”“中普黑麥1號”“中普綠麥1號”等小麥品種就聲名在外,不僅在顏色上區(qū)別于普通小麥,在營養(yǎng)含量上也更勝一籌。據(jù)媒體報道稱,“黑秦1號”微量營養(yǎng)元素鐵、鋅含量分別是普通小麥19.2倍和4.1倍,且錳、銅、硒、鎂、鉀、磷等營養(yǎng)素含量亦超過普通小麥。
“國內(nèi)外已有的大量研究表明,彩色小麥等作物中含有豐富的微量營養(yǎng)元素。”張正斌表示。
在他看來,可開發(fā)小麥等谷物的彩色種質(zhì)資源用于作物營養(yǎng)強化育種,“彩色功能營養(yǎng)小麥遺傳育種應該成為作物營養(yǎng)強化育種的重要方向”。
“隱性饑餓”的新解決之道
事實上,國際上推廣強化面粉已經(jīng)有80年的歷史。2002年,國家公眾營養(yǎng)與發(fā)展中心向全國公眾推薦并逐步強制食用“7+1”營養(yǎng)強化面粉,即在面粉中強化維生素B1、B2、尼克酸、葉酸、鈣、鐵、鋅,而西部地區(qū)在上述七種營養(yǎng)素基礎(chǔ)上再增加維生素A。
而早在2004年5月,一項名為“中國作物營養(yǎng)強化”的項目就在中國啟動,目前,該項目仍在持續(xù)推進中。
據(jù)該項目秘書、中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所研究員王磊介紹,該項目旨在通過傳統(tǒng)育種和分子育種技術(shù)結(jié)合營養(yǎng)科學,培育、研發(fā)和推廣中國的富含鐵、鋅、維生素A等微量營養(yǎng)素、葉酸和花青素等營養(yǎng)物質(zhì)的作物新品種。
“人體保持健康,除了需要蛋白質(zhì)、碳水化合物等大量營養(yǎng)素,還需要必需的微量營養(yǎng)素。”王磊在接受《中國科學報》記者采訪時表示,“如果這些必需的微量營養(yǎng)缺乏或長期攝入不足,人體就會出現(xiàn)健康問題。”
王磊解釋說,這種現(xiàn)象也被稱為“隱性饑餓”,“這種缺乏或不足一時難以被察覺,是一種隱蔽性的營養(yǎng)需求,但長此以往,會使人體健康受損。”
據(jù)統(tǒng)計,隱性饑餓威脅著世界上三分之一人口的健康,而我國正是世界上隱性饑餓人數(shù)最多的國家之一,面對著營養(yǎng)攝入不足和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)失衡兩類營養(yǎng)不良帶來的雙重負擔。
在這樣的背景下,中國作物營養(yǎng)強化項目選擇了水稻、小麥、玉米、馬鈴薯和甘薯等主食作物作為目標作物,結(jié)合中國微量營養(yǎng)缺乏的狀況,重點加強鐵、鋅、維生素A等營養(yǎng)強化研究。
與傳統(tǒng)的食品強化或補充營養(yǎng)藥物的方式相比,作物營養(yǎng)強化有其獨到的優(yōu)勢。王磊表示,營養(yǎng)強化的作物生產(chǎn)簡單,易于推廣,食用方便且安全,受益人群廣泛。此外,作物營養(yǎng)強化也比較經(jīng)濟有效。
“作物營養(yǎng)強化只需要一次性投入,育成的強化品種就可以源源不斷地供給,不再需要額外支出。”王磊說。
以該項目培育的β-胡蘿卜素甘薯新品為例,營養(yǎng)干預試驗和人體檢測結(jié)果表明,食用富含β-胡蘿卜素的甘薯可以明顯改善兒童體內(nèi)維生素A缺乏的狀況,而通過作物營養(yǎng)強化甘薯的推廣,每1元的投入可以產(chǎn)生300元左右的效益。正因如此,廣大農(nóng)戶的種植積極性也非常高。
“農(nóng)作物育種不僅要關(guān)注作物的產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性,同時也需要關(guān)注人體健康必不可少的微量營養(yǎng)素的含量。”王磊認為,作物營養(yǎng)強化代表了學科發(fā)展新的方向,也是作物育種的前沿領(lǐng)域。
營養(yǎng)強化食品開發(fā)待加強
“作物營養(yǎng)強化關(guān)注了消費者的需求,而育種則更多的是從生產(chǎn)的角度考慮,”中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所研究員何中虎接受《中國科學報》記者采訪時表示,“不過,我認為,這應該會成為一種消費導向。”
何中虎選育的小麥品種“中麥175”就是一個高鐵鋅含量的小麥品種,目前,該品種已經(jīng)通過了兩個區(qū)域國家審定及五省市的品種審定,推廣面積達500萬畝左右。
“總體上看,作物營養(yǎng)強化的品種通過審定的不太多,”何中虎說,“畢竟相關(guān)的研究在中國開展時間還不長。”
何中虎分析,農(nóng)民之所以選擇種植“中麥175”,更多的是因其節(jié)水節(jié)肥的突出性能,而非“營養(yǎng)強化”。他直言說,“還沒到那一階段”。
不過,張書義倒看中了紫小麥的“營養(yǎng)”。他的老家——河北欒城恰地處在冀中南富硒帶,他在天然富硒的土壤中種上了營養(yǎng)強化的紫小麥。“磨出來的是富硒的紫麥粉,不但好吃,還有營養(yǎng)。”張書義說。
“這種面粉的售價比普通面粉能高幾倍呢”,張書義告訴記者。最近,他開始琢磨起了面粉的精深加工,很快他就發(fā)現(xiàn),這塊市場還有大片空白。
而記者查閱資料也發(fā)現(xiàn),盡管作物營養(yǎng)強化在育種方面取得了重要成果和進展,但是,在此基礎(chǔ)上的進一步精深加工和產(chǎn)業(yè)化,似乎并無太大動作。此前也有媒體報道,河南彩色小麥的市場推廣不成功,應用產(chǎn)業(yè)沒培育好是主要原因之一。
張正斌認為,相關(guān)產(chǎn)業(yè)沒有做大,與缺乏政策支持和指引有關(guān)。“相關(guān)的研究還沒有得到重視,只有極少數(shù)的品種通過審定,在種植與推廣上也全靠農(nóng)民自己‘撲騰’。”
據(jù)張正斌觀察,國內(nèi)外都有相關(guān)的產(chǎn)品上市。譬如,日本黑五本鋪株式會社已開始經(jīng)營包括黑小麥在內(nèi)的黑色食品;新加坡已經(jīng)利用紫麥和紫玉米加工了紫麥方便面。而國內(nèi)也有紫麥月餅、黑小麥富硒醋、黑小麥麥片等產(chǎn)品,但大部分開發(fā)的仍是初級的加工產(chǎn)品。
事實上,除了營養(yǎng)強化農(nóng)作物的精深加工,作物營養(yǎng)強化技術(shù)本身在食品加工領(lǐng)域也有著很好的利用前景。譬如,蘇州硒谷科技有限公司就利用作物營養(yǎng)強化技術(shù),生產(chǎn)礦物質(zhì)植物營養(yǎng)劑和生物礦物質(zhì)食品添加劑,將其用于食品的加工與生產(chǎn)。
“希望國家組織科研力量攻關(guān),并予以優(yōu)惠政策和項目支持,加快營養(yǎng)強化功能食品的產(chǎn)業(yè)化。”張正斌呼吁,作物營養(yǎng)強化及其產(chǎn)業(yè)化值得更多的關(guān)注。
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