A fitinsav csökkentése és a biológiailag elérhető mikroelemek fokozása az élelmiszer gabonákban

Raj Kishor Gupta

Motilal Nehru Nemzeti Műszaki Intézet, Allahabad, Uttar Pradesh, India

Shivraj Singh Gangoliya

Motilal Nehru Nemzeti Műszaki Intézet, Allahabad, Uttar Pradesh, India

Nand Kumar Singh

Motilal Nehru Nemzeti Műszaki Intézet, Allahabad, Uttar Pradesh, India

Absztrakt

A világ népességének több mint felét érinti a mikroelemek alultápláltsága, és a világ népességének egyharmada vérszegénységben és cinkhiányban szenved, különösen a fejlődő országokban. A vas- és cinkhiány a legnagyobb egészségügyi probléma világszerte. A fitinsav a foszfor fő tárolási formája gabonafélékben, hüvelyesekben, olajos magvakban és diófélékben. A fitinsavat élelmiszer-gátlóként ismerik, amely kelátozza a mikrotápanyagokat, és megakadályozza, hogy biohasznosulásúak legyenek a monogasztrikus állatoknál, beleértve az embereket is, mivel emésztőrendszerükben hiányzik a fitáz enzim. Számos módszert fejlesztettek ki az élelmiszerek fitinsav-tartalmának csökkentésére és az ilyen antinutriens hatására gyengébbé váló gabona tápértékének javítására. Ezek magukban foglalják a genetikai javulást, valamint számos előkezelési módszert, például fermentációt, áztatást, csírázást és a szemek fitáz enzimmel történő enzimatikus kezelését. A vágott növények biofortifikálása modern biotechnológiai technikákkal potenciálisan segíthet az alultápláltság enyhítésében a fejlődő országokban.

Bevezetés

A mikroelemek alultápláltsága a világ népességének több mint felét érinti, különösen a fejlődő országokban. A vas-, cink- és A-vitamin-hiány az egész világon a legsúlyosabb egészségügyi korlát (Jorge et al. 2008). A fejlődő országokban a növények jelentik a fő élelmiszerforrást. Finomítatlan gabona- és hüvelyes élelmiszerekben a Fe, Zn alacsony biohasznosulása anyagcserezavarokat okoz ezekhez a táplálkozási tényezőkhöz kapcsolódóan. Tehát az ilyen típusú élelmiszerek tápértékének javítása javítja az egész népesség táplálkozási állapotát. Az ásványi anyag, a foszfor és a fitát tartalma sokkal nagyobb a korpában, mint a teljes kiőrlésű (Iskander és Morad 1986; Guttieri és mtsai 2004; Steiner és mtsai 2007).

Fitinsav és forrásai az élelmiszerekben

mikroelemek

A fitinsav bioszintetikus útja olyan növényekben, ahol A, B, C, D és E a fitinsav bioszintézis útjában részt vevő gének. A. MIPS (mio-inozitol-3-foszfát-szintáz) B. IMP (inozit-monofoszfatáz) C. IPK2 (inozit-1,4-trisz-foszfát-kináz) D. IPK1 (inozit-1,3,4,5,6-pentakisz-foszfát 2-kináz) E. ITP5/6 K (inozitol-1,3,4-triszfofát 5/6-kináz). G6P: glükóz-6-foszfát, Ins: mioinozit, PtdIns: fophatidil-inozit (Suzuki és mtsai 2007)

A TILLING populációt véletlenszerű mutációk fejlesztették ki etil-metánszulfonát (EMS) kémiai mutagén ágensek alkalmazásával alacsony fitinsav-tartalom, valamint magas endogén fitáz-aktivitás előidézésére, mutánsokat mutatva a Pusa Basmati rizsben (Shukla és Singh 2012). RNAi technológiát alkalmaztak a kukorica fitinsav csökkentésére az MRP4 ATP-kötő kazetta (ABC) transzporterének elnémításával (Shi et al. 2007; Gupta et al. 2011).

Következtetés és perspektíva