Ученые предложили совмещать генетическую селекцию и агротехнические приемы, чтобы повысить содержание цинка, железа и белка в рисе. К такому выводу авторы метаанализа, опубликованного в журнале npj Sustainable Agriculture, пришли, изучив результаты множества независимых исследований. Этот подход может улучшить питательные свойства одного из ключевых продуктов в мире, особенно в регионах, где рис составляет основу рациона, а население страдает от дефицита микроэлементов.
Проблема заключается в технологии обработки риса. При шлифовке зерен для получения белого риса удаляются внешние слои, где сконцентрированы минералы и белки. В результате продукт богат углеводами, но беден микроэлементами. Недостаток цинка ослабляет иммунитет и замедляет заживление ран, дефицит железа приводит к нарушениям в транспортировке кислорода кровью, а нехватка белка сказывается на развитии тканей и обмене веществ.
Существуют два основных способа повысить питательность риса. Первый – генетическая биофортификация, то есть выведение сортов, которые способны накапливать в съедобной части зерна больше полезных веществ. Второй – агрономический, который предполагает изменение методов ведения сельского хозяйства, в первую очередь точечное применение удобрений с цинком и железом, а также управление азотным питанием для роста концентрации белка.
Главный вывод исследования состоит в том, что эти два подхода наиболее эффективны в связке. Генетически улучшенный сорт не сможет полностью раскрыть свой потенциал без достаточного количества питательных веществ в почве. В то же время дополнительное внесение удобрений не даст нужного эффекта, если у растения отсутствуют биологические механизмы для транспортировки и накопления этих элементов в зерне.
Накопление микроэлементов в рисе – сложный процесс. В щелочных или затопленных почвах железо и цинк могут переходить в химически недоступные для растений формы. Кроме того, в самом зерне содержатся соединения, например фитаты, которые мешают организму человека усваивать минералы. Поэтому современные исследования оценивают не только общую концентрацию веществ, но и их биодоступность – долю, которую организм может реально усвоить.
Чтобы предложенная стратегия работала, её необходимо адаптировать к местным условиям: типу почвы, климату и принятым практикам ведения хозяйства. Успешное внедрение также зависит от доступности для фермеров новых семян и недорогих удобрений, их готовности осваивать новые технологии и от того, как потребители примут обогащенный продукт. Важно и то, насколько стабильно новые сорта будут проявлять свои питательные свойства в разных условиях.