ETHの研究者らは、穀粒中の微量栄養素である鉄と亜鉛の含有量を高めただけでなく、ビタミンAの前駆体であるβカロテンも生成する新しい品種の米を開発した。この米は、発展途上国に広く見られる微量栄養素欠乏による栄養失調、いわゆる隠れた飢餓の軽減に役立つ可能性がある。
ほぼ2人に1人が、1日に必要なカロリーを摂取するために主食として米を食べている。米を食べれば空腹は満たされるが、必須微量栄養素はごくわずかしか含まれていないか、まったく含まれていない。その結果、とりわけアジアやアフリカでは、多くの人々が栄養不良に陥っている。健康を保つために必要な鉄、亜鉛、そしてビタミンAが十分に摂取できていないのだ。鉄の摂取不足は貧血を引き起こし、脳の発達を遅らせ、女性や乳児の死亡率を高める。子どもがビタミンA不足になると失明することがあり、免疫機能も弱まるため、麻疹、下痢、マラリアなどの感染症にかかりやすくなる。
ビタミンA欠乏に対抗するゴールデンライス
栄養失調に対処するため、Ingo Potrykus率いるETHの研究者らは、何年も前に新しい品種の米を開発した。この米は2000年にゴールデンライスとして知られるようになった。これは、研究者らが米粒の胚乳でビタミンAの前駆体であるβカロテンを生成できた、初期の遺伝子組み換え米品種の一つだった。その後、ゴールデンライスは改良され、現在は主に東南アジアの複数の国で育種プログラムに用いられている。ほかの微量栄養素の欠乏に対処するため、ETHチューリッヒのGruissem教授が率いる植物バイオテクノロジー研究室の研究者らや各国の研究者らは、例えば米や小麦の穀粒中の鉄含有量を高めた品種も開発してきた。
しかし、こうした新しい遺伝子組み換え米品種には共通点がある。補える微量栄養素は、いずれも一種類だけだ。これまで、複数の微量栄養素を一つの稲に組み合わせることは、実現していない夢だった。
初の複数栄養素を含む米
ETHチューリッヒの植物バイオテクノロジー研究室の上級研究員Navreet Bhullarが率いる研究グループが、このたび複数の栄養素を含む米の開発に成功したと報告した。研究成果は最近、学術誌『Scientific Reports』に掲載された。
研究者のBhullarと博士課程の学生Simrat Pal Singhは、通常品種と比べ、鉄と亜鉛を十分な量含むだけでなく、穀粒の胚乳で相当量のβカロテンも生成するよう、稲を遺伝子組み換えすることに成功した。「今回の成果は、健康的な食生活に必要な複数の微量栄養素、すなわち鉄、亜鉛、βカロテンを一つの稲に組み合わせられることを示しています」とBhullarは説明する。
科学的な観点での成果は、微量栄養素の含有量を高めるための4つの遺伝子を含む遺伝子カセットを作製し、それを単一の遺伝子座としてイネゲノムに挿入できたことにある。この方法には、各国の米品種との交配によって、鉄、亜鉛、βカロテンの含有量を同時に高められる利点がある。そうでなければ、米粒中の微量栄養素含有量を高めるために、それぞれの微量栄養素を持つイネ系統を交配する必要がある。
Bhullarと博士課程の学生たちは、この概念実証を確立するために数年を費やした。複数栄養素を含む米系統の穀粒は、元のジャポニカ米品種より多くのβカロテンを含むものの、系統によっては、その含有量がゴールデンライスの改良型であるゴールデンライス2の10分の1にとどまることもある。しかし、現在消費されている白米の70％をこの複数栄養素品種に置き換えれば、食事から十分な鉄と亜鉛を摂取できるうえ、ビタミンAの補給も大幅に改善される可能性があると、研究者は強調する。
温室で試験中の複数栄養素を含む米品種
新しい複数栄養素米系統は、まだ試験段階にある。これまで、植物は温室で栽培され、微量栄養素の含有量が分析されてきた。「系統をさらに改良していきます」とBhullarは述べる。微量栄養素の形質と農業形質が、温室と同様に圃場でも安定しているかを確認するため、隔離圃場試験を行う計画だ。
Bhullarは、新しい米系統が来年、圃場で試験されることを期待している。しかし、農家の圃場で生産できるようになる時期は、まだ分からない。複数栄養素を含む米が隠れた飢餓の軽減に使われるまでには、おそらく5年かかると彼女は述べている。
