Цинк является незаменимым микроэлементом для здоровья человека. Клинические симптомы дефицита включают задержку роста, ослабленный иммунный ответ, слабость, анемию, поражения кожи и нарушение эндокринных, нервных и репродуктивных функций. В Индии проблема с дефицитом цинка стоит очень остро, поэтому перевод рисоводства на сорта, обогащенные цинком, видится исследователями логичным решением.
Недостаточное потребление микронутриентов занимает второе место среди семнадцати Целей устойчивого развития Организации Объединенных Наций (ЦУР ООН-2), которые направлены на искоренение всех форм голода к 2030 году.
Дефицит микронутриентов затрагивает почти треть населения мира и серьезно влияет на экономический рост развивающихся стран.
Дефицит микронутриентов, особенно цинка (Zn) и железа (Fe), является одной из главных проблем, связанных со здоровьем человека в XXI веке. Среди микронутриентов важность микроминералов часто недооценивается, хотя они играют ключевую роль в различных биологических процессах. Исследования показали, что около 30% населения мира потребляет пищу с дефицитом цинка и подвержено риску недоедания, особенно дети.
В странах с распространенным дефицитом цинка основной рацион питания в основном состоит из злаков, выращиваемых на почвах с дефицитом цинка. Недавнее общенациональное исследование в Индии показывает, что содержание цинка в почве составляет менее 0,6 ppm; этот дефицит варьируется от 2 до 67% в разных штатах, что приводит к среднему дефициту примерно в 39% выращиваемых культур. Дефицит цинка в почве увеличился с 42% до 63% за последние пять десятилетий
Большая часть населения Индии получает необходимые калории из риса (73%) и пшеницы (62%). Зерновые содержат наименьшее количество цинка по сравнению с бобовыми и источниками белка животного происхождения. Помимо низкого содержания цинка, они также содержат фитат, который напрямую препятствует поступлению двухвалентных катионов (Ca, Zn и Fe) в организм, образуя нерастворимые минерально-фитатные комплексы. Обработка злаков, особенно шлифовка риса, еще больше увеличивает потери минералов.
Учитывая эти факторы, увеличение потребления цинка с пищей за счет обогащенных злаков может быть эффективной стратегией борьбы с дефицитом цинка, связанным с физиологическими и медицинскими осложнениями у больших групп населения.
Индийский совет сельскохозяйственных исследований разработал биообогащенные сорта риса с более высоким содержанием цинка.
Разработанный сорт DRR 48 содержит 24 ppm цинка по сравнению с обычным необогащенным сортом, содержащим 12 ppm, и демонстрирует более высокую урожайность — 52 центнера с гектара. Учитывая содержание цинка и урожайность, биообогащенный сорт риса DRR 48 имеет долгосрочный потенциал для внедрения в систему государственного распределения семян с целью смягчения дефицита цинка.
Однако перед употреблением в пищу необходимо оценить биодоступность минералов в этом сорте. Более того, важна не всегда более высокая концентрация, а биодоступность и отсутствие токсичности.
Поэтому междисциплинарная команда индийских исследователей поставила эксперимент на лабораторных крысах, которые давали два типа кормовых гранул: классический контрольный рис сорта MTU1010 и инновационный супер-рис сорта DRR Dhan 48, предварительно обогащенный цинком на биологическом уровне. В течение 45 дней подопытные грызуны питались своими диетическими рационами, пока ученые тщательно фиксировали их вес, аппетит и показатели здоровья.
Результат эксперимента показал следующее. Несмотря на то, что крысы из обеих групп съедали одинаковое количество корма и к концу эксперимента весили поровну (в среднем около 240 граммов), внутренняя химия их организмов кардинально отличалась. Поглощение цинка из обогащенного риса составило внушительные 45,12 процента, тогда как из обычного зерна организм смог получить лишь 26,65 процента. Биологически доступный цинк из супер-риса усваивался в два с лишним раза активнее. При этом анализы показали, что излишки минерала не накапливались в тканях-депо до токсичных значений, а распределялись физиологически правильно и безопасно. Это доказывает, что биофортифицированный цинком рис лечит организм мягко и естественно через обычное питание.