panacea.pl

:: Biofortyfikacja roślin w jod
Panacea Nr 2 (35), kwiecień - czerwiec 2011, strony: 13-15
Artykuł dodany przez: admin (2011-08-11 11:07:30)


Biofortyfikacja roślin w jod

Człowiek do swojego prawidłowego rozwoju potrzebuje co najmniej 22 pierwiastków. Mogą być one dostarczone przez stosowanie odpowiedniej diety. Szacuje się, że ponad 60% ludzi żyjących na świecie cierpi z powodu niedoboru żelaza (Fe), ponad 30% – cynku (Zn), 30% – jodu (I), 15% – selenu (Se). Poza tym w wielu krajach rozwiniętych i rozwijających się obserwuje się częste niedobory wapnia (Ca), magnezu (Mg) i miedzi (Cu) w diecie. Jest to związane z niską produkcją roślinną w obszarach, gdzie biodostępność związków mineralnych dla uprawianych tam roślin jest stosunkowo niska, w konsekwencji dieta człowieka jest uboga w związki mineralne.
Brak w diecie ryb oraz produktów pochodzenia zwierzęcego potęguje ten proces. Z tego powodu mineralne niedożywienie uważane jest za jeden z najważniejszych światowych problemów, który wymaga jak najszybszego rozwiązania.

Jod jest niezbędny
dla zdrowia i życia człowieka. Jako główny składnik bierze udział w syntezie hormonu tarczycy – tyroksyny, która jest niezwykle ważna w metabolizmie człowieka. Jeśli w diecie brak jest jodu, uwidacznia się szereg zaburzeń fizjologicznych oraz metabolicznych, takich jak wole endemiczne, niedoczynność tarczycy, kretynizm czy nieprawidłowości w rozwoju płodu. Wszystkie te problemy zdrowotne określane są jako zaburzenia wynikające z niedoboru jodu i definiowane są jako IDD – Iodine Deficiency Disorders.

Szacuje się, że około 1,6 miliarda ludzi na świeci cierpi z powodu niedoboru jodu. Jednym z głównych problemów zdrowia publicznego na całym świecie stało się uzupełnienie niedoboru jodu poprzez suplementację tego pierwiastka w żywności.

Zgodnie z przeprowadzonymi badaniami epidemiologicznymi na świecie, nie ma kraju, w którym by nie stwierdzono przypadków IDD. Zapotrzebowanie na jod u ludzi zależy od wieku, płci i trybu życia. Minimalna dzienna dawka jodu dla dorosłego człowieka wynosi 50-70 µg, czyli 1 µg jodu na 1 kg masy ciała, a optymalne zapotrzebowanie to 150 µg. Zapewnienie odpowiedniej podaży jodu w organizmie gwarantuje spożywanie pokarmów będących jego bogatym źródłem. Naturalnym, najbogatszym źródłem jodu są glony morskie. Zawierają one około 38.500 µg w przeliczeniu na masę średniej wielkości jaja kurzego (60 g), które zawiera zaledwie 21-29 µg jodu. Innymi produktami bogatymi w jod są ryby oraz owoce morza, które mogą zawierać nawet do 200 µg/100 g tkanki.
Jod nie jest pierwiastkiem niezbędnym dla roślin, jednak okazuje się, że rośliny lądowe mogą pobierać jego znaczne ilości. Najbogatsze w ten pierwiastek są rośliny aluwialnych gleb nad brzegami rzek oraz rosnące na glinach lub piaskach naniesionych przez wody. Owoce i warzywa są raczej ubogim źródłem jodu, chociaż warzywa liściowe (sałata, szpinak) mogą gromadzić nawet do 240 µg jodu w 100 g tkanki. Rośliny z rodziny krzyżowych i traw zawierają tzw. substancje goitrogenne, wpływające ujemnie na funkcję gruczołu tarczowego. Dlatego szczególnie należy uważać na produkty spożywcze, które w swoim składzie zwierają substancje przyczyniające się do tworzenia wola endemicznego. Do nich należą m.in. soja, orzeszki ziemne, rzepa, rośliny kapustne (brukselka, kalafior) oraz gorczyca. Na szczególną uwagę zasługuje soja, która zawiera dwa izoflawonoidy: genisteinę i dzadzeinę, działające estrogenizująco u kobiet.

Zagrożenie niedoborem jodu eliminuje się przez podawanie jodowanego cukru, mąki, wody i olei jadalnych, a w poważnych przypadkach – przez wykonywanie iniekcji lub podawanie tabletek zawierających jod.

W związku z tym, że problem niedoboru jodu jest nadal aktualny, człowiek ciągle poszukuje jak najbogatszych i łatwo dostępnych, naturalnych jego źródeł.
Obecnie w Polsce najbardziej powszechnym, najprostszym i zarazem najtańszym sposobem suplementacji jodu w diecie jest obowiązkowe jodowanie soli kuchennej. Aktualnie obowiązuje rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 19 grudnia 2002 w sprawie substancji wzbogacających, dodawanych do żywności, i warunków ich stosowania (Dz. U. Nr 27, poz. 237), które opiera profilaktykę jodową wyłącznie na wzbogacaniu soli przeznaczonej do spożycia przez ludzi w jodek potasu (KI) lub jodan potasu (KIO3) – tak, aby 100 g soli kuchennej zawierało 2,3 (±0,77) mg jodu, co odpowiada 30 (±10) mg jodku potasu lub 39 (±13) mg jodanu potasu w 1 kg soli kuchennej.

Sól tak, ale…
Jodowana sól to nie tylko korzyści. Zbyt wysokie spożycie NaCl może pociągnąć za sobą rozwój chorób cywilizacyjnych, np. nadciśnienie tętnicze czy choroby serca. Dlatego, zgodnie z ostatnimi rekomendacjami Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), należy ograniczyć spożycie soli NaCl na poziomie populacyjnym z 10- 15 g dziennie na osobę nawet o około 30-50%, czyli do 6-8 g. W konsekwencji pociągnie to jednak za sobą również obniżenie spożycia jodu. Poza tym nieorganiczny jod zawarty w soli kuchennej jest pierwiastkiem lotnym, trudno jest kontrolować jego straty w czasie składowania, transportu czy gotowania w wysokiej temperaturze.

Program Eliminacji Niedoboru Jodu w Polsce
na najbliższe lata stanowi istotne narzędzie koordynujące akcję ograniczenia spożycia soli z profilaktyką jodową. Za istotne uznano zwiększenie zawartości jodu w produktach pochodzenia zwierzęcego (np. zwiększenie poziomu jodu w paszach dla zwierząt oraz w mleku krów). Również zawartość jodu w niektórych wodach mineralnych ogólnodostępnych w Polsce wydaje się dobrym, przyswajalnym źródłem tego pierwiastka dla człowieka. Woda Ustronianka z jodem na razie jako jedyna otrzymała rekomendację Instytutu Centrum Zdrowia Matki Polki w Łodzi oraz Polskiej Komisji do Spraw Kontroli Zaburzeń Niedoboru Jodu, współpracującej z WHO.
W ostatnich latach zaczęto interesować się produkcją warzyw wzbogaconych w jod jako alternatywnym sposobem suplementacji jodu w kontroli chorób IDD. Uważa się, że jod zawarty w roślinach może być stosunkowo łatwo przyswajany przez człowieka, a jego biodostępność może dochodzić nawet do 99%.
Ostatnie wyniki badań, opracowanych przez zespół naukowców z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, dotyczących wpływu doglebowego nawożenia jodem (w formie KI, w dawkach od 0,5 do 5,0 kg I ha–1) oraz dolistnej aplikacji tego pierwiastka (w formie oprysku KIO3, w dawkach od 0,02 do 5,0 kg I ha–1) na efektywność biofortyfikacji w jod wybranych gatunków warzyw (sałata, marchew, ziemniak), pozwalają przypuszczać, że w bliskiej przyszłości spożycie roślin bezpiecznie i skutecznie wzbogaconych w ten pierwiastek, pozwoli pokryć, wraz z innymi produktami spożywczymi, dzienne zapotrzebowanie ludzi na ten ważny dla prawidłowego rozwoju organizmu pierwiastek. Dobrze zaplanowane i zrealizowane doświadczenia, związane ze wzbogacaniem wybranych gatunków warzyw w jod (np. sałata, marchew, ziemniak), uwzględniające jego oddziaływanie na gospodarkę mineralną uprawianych roślin oraz wpływ nawożenia na zmiany dostępności i akumulacji pierwiastków śladowych, metali ciężkich oraz pierwiastków ziem rzadkich (zarówno w glebie, jak i w roślinie), pomogą ustalić dopuszczalne, progowe, a w konsekwencji zalecane zawartości jodu w uprawianych warzywach w Polsce.
Z naszych badań, przeprowadzonych w ostatnich latach wynika, że najlepsze efekty uzyskuje się w przypadku warzyw liściowych. W tabeli widać, że największą akumulację jodu uzyskano przy zastosowaniu dokarmiania dolistnego w formie oprysku KIO3 u sałaty – 5 kg jodu na hektar. Obecnie zespół badawczy Katedry Botaniki i Fizjologii Roślin, we współpracy z Katedrą Uprawy Roli i Nawożenia Roślin Ogrodniczych – Wydziału Ogrodniczego Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, rozpoczął pionierskie badania nad biofortyfikacją w jod innych gatunków warzyw i ziół (pomidor, roszponka, szpinak, rzodkiewka, bazylia), w kontekście korzyści wynikających z suplementacji jodu w diecie człowieka, w powiązaniu z wysokimi wartościami odżywczymi i prozdrowotnymi badanych roślin.

Biofortyfikacja jest metodą produkcji i hodowli roślin, która ma na celu zwiększenie ich wartości odżywczej.

Jest to proces polegający na wytwarzaniu (produkcji) żywności (owoce, warzywa, inne produkty żywnościowe), bogatej w takie biodostępne ilości pierwiastków (mikroskładników odżywczych), które w niewystarczającym stopniu są obecne w diecie człowieka (Fe, Zn, Cu, Ca, Mg, Se, I). Żywność taka może w sposób naturalny redukować różnego rodzaju problemy zdrowotne, występujące u milionów ludzi na świecie, na przykład IDD.
Biofortyfikacja odgrywa ważną rolę w tworzeniu tzw. żywności funkcjonalnej, czyli specjalnie opracowanych produktów spożywczych, które wykazują korzystny, udokumentowany wpływ na zdrowie ponad ten, który wynika z naturalnej obecności w niej składników odżywczych, tradycyjnie uznawanych za niezbędne. Mówiąc prościej, jest to każda żywność wywierająca dodatkowy, korzystny wpływ na zdrowie ponad ten, który wynika z jej wartości odżywczej: produkty wzbogacone w błonnik, witaminy lub składniki mineralne, nienasycone kwasy tłuszczowe, produkty zawierające obniżoną zawartość cholesterolu czy sodu. Biofortyfikacja roślin w składniki odżywcze zasadniczo różni się od zwykłego ich wzbogacenia (fortyfikacji), gdyż skupia się przede wszystkim na produkcji roślin ze zwiększoną ilością składników odżywczych, a nie na wytwarzaniu żywności przetworzonej, wzbogaconej w te składniki. Dlatego biofortyfikację postrzega się jako rodzaj agrostrategii w walce z brakiem mikroelementów w rozwijającym się świecie.
Biofortyfikacja rozwija się dwutorowo: poprzez selektywną hodowlę konwencjonalną oraz inżynierię genetyczną. Metody inżynierii genetycznej, prowadzące do produkcji roślin lądowych wzbogaconych np. w jod czy selen, są dość skuteczne.
Jednak ze względu na związane z tym przeprowadzane manipulacje genetyczne, w wyniku których otrzymuje się organizmy modyfikowane genetycznie (GMO), budzą one sprzeciw na całym świecie. Wydaje się, że dobrze zaplanowane i zrealizowane zabiegi agrotechniczne, prowadzące do wytworzenia roślin skutecznie wzbogaconych w jod, mogłyby w przyszłości stać się alternatywą dla roślin GMO. Ze względu na złożoność procesów, jakim podlegają pierwiastki w glebie (w tym również jod i selen), oraz na nie do końca jeszcze wyjaśnione przemiany – zachodzące zarówno w środowisku glebowym, jak i samej roślinie – trudne jest opracowanie skutecznych metod biofortyfikacji różnych gatunków i odmian roślin w jod. Trudne, lecz możliwe i konieczne.

dr Piotr Strzetelski

Dr Piotr Strzetelski jest pracownikiem naukowym w Katedrze Botaniki i Fizjologii Roślin Wydziału Ogrodniczego Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Jest głównym wykonawcą w projekcie badawczym Biofortyfikacja wybranych gatunków warzyw w jod – w zależności od dawki i sposobu aplikacji tego pierwiastka, realizowanego w latach 2008-11. Adres e-mail: p.strzetelski@ogr.ur.krakow.pl



adres tego artykułu: http://www.panacea.pl/articles.php?id=3504