讓部分中國(guó)糧食先強(qiáng)化起來

你可能已經(jīng)長(zhǎng)期處于亞健康狀態(tài)，卻不知不覺，這就是缺乏微量營(yíng)養(yǎng)素(包括微量元素和維生素)的危害。拜無數(shù)營(yíng)養(yǎng)品的宣傳所賜，人們已經(jīng)對(duì)它們的重要性有所了解。但是，靠吃補(bǔ)品、藥品，或者在食物中添加微量營(yíng)養(yǎng)素，這些方法都昂貴且不方便。而“生物強(qiáng)化”工程要從作物品種出發(fā)，發(fā)動(dòng)又一場(chǎng)國(guó)民膳食健康的革命。

米飯2 兩、一盤魚香肉絲、一盤清炒菠菜、一盤松子玉米，一頓看似營(yíng)養(yǎng)充足的午膳下肚，其實(shí)仍然饑餓。因?yàn)殍F、鋅、碘、維生素A 等微量營(yíng)養(yǎng)素的攝入不足，一場(chǎng)微量營(yíng)養(yǎng)素的膳食革命已經(jīng)于1994 年在全世界展開，但中國(guó)人仍在蒙受“隱性饑餓”帶來的傷害，直到2004 年，國(guó)內(nèi)的農(nóng)業(yè)學(xué)家和營(yíng)養(yǎng)師聯(lián)合發(fā)出了“你真的吃飽了嗎”的質(zhì)疑。

呼聲起于北京的中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院東北角，重大科學(xué)工程樓4 樓，由范云六院士牽頭，張春義、王磊等多位博士組建的項(xiàng)目小組試圖通過不用化肥、不用轉(zhuǎn)基因、也不用人工添加的方式，改變微量營(yíng)養(yǎng)素在中國(guó)膳食結(jié)構(gòu)中曲高和寡的局面。項(xiàng)目小組給這次行動(dòng)取了一個(gè)代號(hào)，名為“生物強(qiáng)化”。

實(shí)際上項(xiàng)目小組成員對(duì)這個(gè)代號(hào)并不滿意，因?yàn)樗菀鬃屓寺?lián)想起“無所不能”的實(shí)驗(yàn)室加工?！皩?duì)這個(gè)名字我們也很苦惱。國(guó)外1994 年就開始做了，他們叫‘HarvestPlus’，我們翻譯得似乎不那么貼切，容易讓人誤解，大家都以為是利用一些工業(yè)手段，以人工添加的方式實(shí)施，其實(shí)，我們是純農(nóng)業(yè)手段?！必?fù)責(zé)β- 胡蘿卜素富集甘薯種子培育的張春義博士解釋道。2004 年，也就是項(xiàng)目實(shí)施之初，張春義和諸位同事們經(jīng)歷了聽課、檢測(cè)、臨床試驗(yàn)等多種形式的“再教育”方才正式接受了“生物強(qiáng)化”這一概念在中國(guó)的首次蒞臨。

給微量營(yíng)養(yǎng)素一個(gè)說法

每1 千克水稻種中含有10~15 毫克的鐵元素，這是鐵富集水稻種達(dá)標(biāo)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。雖然微量營(yíng)養(yǎng)素對(duì)人體健康的作用已眾人皆知，常被保健品廠商作為促銷的噱頭，但是在國(guó)內(nèi)作物的審核標(biāo)準(zhǔn)中，微量營(yíng)養(yǎng)素的地位一直無關(guān)痛癢。“由于中國(guó)頒發(fā)品種證書只有針對(duì)畝產(chǎn)量、蛋白質(zhì)、淀粉含量等的審核，對(duì)于微量營(yíng)養(yǎng)素還從來沒有意識(shí)到要設(shè)定一個(gè)審核標(biāo)準(zhǔn)，我們只有參考世界健康組織推薦的各種微量營(yíng)養(yǎng)素的日攝入量，還有比如墨西哥等國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)等等?！鞭r(nóng)科院生物強(qiáng)化項(xiàng)目組的王磊博士介紹道。

在2004 年之前，中國(guó)有關(guān)微量營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入狀況的系統(tǒng)調(diào)查幾乎空白。2007 年，中國(guó)疾病預(yù)防控制中心和美國(guó)北卡羅來納大學(xué)協(xié)作展開了一個(gè)名為“中國(guó)健康與營(yíng)養(yǎng)調(diào)查”的項(xiàng)目，追蹤15 年間(1989~2004年)中國(guó)居民膳食結(jié)構(gòu)與營(yíng)養(yǎng)狀況的變遷，近400頁(yè)的報(bào)告中，反映我國(guó)居民微量營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入情況的只有只言片語(yǔ)——“只有21% 的成人維生素A 的攝入量能夠達(dá)到推薦攝入量”。

從理論到實(shí)踐均不夠重視，直接導(dǎo)致了我國(guó)群眾常年因微量營(yíng)養(yǎng)素缺乏而處于“隱性饑餓”中。營(yíng)養(yǎng)素尤其是微量元素含量不足，且攝入不均衡，這些事實(shí)都被“吃飽”的假象掩蓋了。因?yàn)槿辫F、鋅、碘、鈷、鎳等微量元素引發(fā)的兒童智力低下、視力減退等“看不見的病”一直在拖國(guó)民素質(zhì)的后腿，而昂貴的額外添加微量元素手段，很難推廣到廣大的不發(fā)達(dá)地區(qū)。2006 年4 月，四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院對(duì)陜西省淳化縣官莊鎮(zhèn)中學(xué)初一年級(jí)422 位學(xué)生的貧血與智力狀況做了調(diào)查，結(jié)果表明，這里的學(xué)生維生素A、鐵、鋅、銅等微量營(yíng)養(yǎng)素的攝入均不足，由此導(dǎo)致該校初一學(xué)生貧血患病率高達(dá)37.7%，智力中下和缺陷者比例居高不下，占40.5%。很巧的是，此次調(diào)查的所在地——四川和陜西均成為生物強(qiáng)化項(xiàng)目的首批實(shí)驗(yàn)地。

一顆富鐵水稻種的前世今生

“生物強(qiáng)化”在我國(guó)開展的環(huán)境，也就是農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境與國(guó)外還有所不同:水質(zhì)遭受嚴(yán)重污染，微量元素在土壤中的分布不均勻，例如湖北省恩施市富硒，而黑龍江省克山縣卻嚴(yán)重缺硒，這樣的原因?qū)е挛覈?guó)農(nóng)作物中微量元素的含量先天不足。“生物強(qiáng)化”工程通過天然手段開始了后天的努力。針對(duì)4 種基本農(nóng)作物——水稻、小麥、玉米、甘薯，培育一批微量元素富集的種子，治標(biāo)治本。當(dāng)這些種樣適應(yīng)了中國(guó)的溫帶氣候、土壤質(zhì)量等環(huán)境，而微量元素含量達(dá)到實(shí)驗(yàn)之初設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就成為生物強(qiáng)化小組眾望所歸的“種子選手”。

水稻作為項(xiàng)目組的重點(diǎn)課題，研究進(jìn)展備受關(guān)注。由“生物強(qiáng)化”國(guó)際以及中國(guó)項(xiàng)目組提供，上千個(gè)來自中國(guó)、美國(guó)、墨西哥、南非等世界各國(guó)的水稻品種和品系分批經(jīng)過測(cè)定，篩選出鐵元素及其他微量營(yíng)養(yǎng)素含量較高的優(yōu)種，兩個(gè)優(yōu)種雜交之后，種植在試驗(yàn)田中，它們生產(chǎn)的后代繼續(xù)經(jīng)歷篩選、測(cè)定、雜交、育種這一過程，直到找到符合標(biāo)準(zhǔn)的富鐵水稻種，最終得到的達(dá)標(biāo)優(yōu)種往往是含多國(guó)血脈的“混血兒”。

富鐵水稻種的開發(fā)是個(gè)漫長(zhǎng)的過程:每年做兩三次育種，3~4 次鑒定，每次育種選擇2~3 處試驗(yàn)田，每個(gè)實(shí)驗(yàn)田有1~2 畝地。而刨去作物成熟所需的時(shí)間，僅樣品種子微量元素的測(cè)定就需要半年之久。其他的作物優(yōu)種誕生的方式和富鐵小麥種是一樣的?！斑@一過程比想象的復(fù)雜很多。100 次雜交之后才能篩選出幾個(gè)優(yōu)種，一般開發(fā)出一個(gè)微量元素達(dá)標(biāo)的品種，比如這次含8mg/kg 鐵富集水稻種需要3 年左右時(shí)間，其他的甚至需要5 年。”王磊博士深諳生物強(qiáng)化項(xiàng)目的難度。有時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果還會(huì)無情地給科研人員開個(gè)玩笑，比如兩個(gè)富鐵的水稻種子，雜交之后的下一代也許并不富含鐵元素。

“烤紅薯是最科學(xué)的吃法”

“生物強(qiáng)化”項(xiàng)目組選擇四川作為中國(guó)首批試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)地之一，而蓬溪縣成為了富β- 胡蘿卜素甘薯的專屬實(shí)驗(yàn)地，這些甘薯將在今年10 月成熟，登上百姓的餐桌。

“在上市之前，我們會(huì)做嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)，其中包括臨床試驗(yàn)。”四川華西醫(yī)院營(yíng)養(yǎng)師曾果介紹，“2006~2007 年之間，我們對(duì)蓬溪縣其中兩三個(gè)小學(xué)的學(xué)前班以及1~3 年級(jí)的學(xué)生做了試驗(yàn)，給他們吃這種富含微量營(yíng)養(yǎng)素的甘薯，最后的結(jié)果表示，不管是智力反應(yīng)還是視力都有了很明顯的改善。”

這些富含微量營(yíng)養(yǎng)素的甘薯在吃法上還有講究。任何食物在加工過程中都會(huì)有部分營(yíng)養(yǎng)流失，“就像2008 年火爆一時(shí)的‘德潤(rùn)生天價(jià)大米’，它的活性成分極不穩(wěn)定，即使真的存在，經(jīng)過高溫烹煮之后活性成分也很難存留了?！睆埓毫x博士表示食品的儲(chǔ)藏、加工過程都不可避免營(yíng)養(yǎng)素的流失，“我們通過‘生物強(qiáng)化’的方式培育出的作物也有這個(gè)問題，我們會(huì)對(duì)此做很多次測(cè)定。比如富含胡蘿卜素的甘薯，我們實(shí)驗(yàn)它在烤、蒸、煮等各種情況下，微量營(yíng)養(yǎng)素的流失，發(fā)現(xiàn)在烤的過程中流失是最少的，烤紅薯是最科學(xué)的吃法?！?/p>

目前，富集各種微量營(yíng)養(yǎng)素的首批優(yōu)種水稻、小麥、玉米、甘薯大部分已經(jīng)培育成功，都將進(jìn)入從餐桌到農(nóng)田的階段。而這次四川省蓬溪縣的β-胡蘿卜素富集甘薯即將成熟，課題負(fù)責(zé)人張春義博士表示，“這是第一次把微量營(yíng)養(yǎng)素富集的品種種在農(nóng)民的田里，讓老百姓來吃?！?/p>

對(duì)話

“生物強(qiáng)化”的是與非

中國(guó)“生物強(qiáng)化”項(xiàng)目小組成員、農(nóng)科院張春義、王磊博士= 農(nóng)

新知客= 新

新:“生物強(qiáng)化”與轉(zhuǎn)基因之間有什么不同或者聯(lián)系?

農(nóng):轉(zhuǎn)基因是“生物強(qiáng)化”的手段之一，但我們還沒有使用?！吧飶?qiáng)化”是指提高作物的性能，比如產(chǎn)量，蛋白質(zhì)、淀粉的含量，或者是微量營(yíng)養(yǎng)素的含量。我們做的就是提高微量營(yíng)養(yǎng)素的含量。還有，比如做食物強(qiáng)化的，他們是工業(yè)手段，施灑化肥或者是人工往成品里添加一些營(yíng)養(yǎng)元素，像富鐵的醬油等等。我們是農(nóng)業(yè)手段，通過雜交選種等方式，比較綠色天然。

新:“生物強(qiáng)化”是主要針對(duì)貧困地區(qū)，還是僅僅針對(duì)貧困地區(qū)?

農(nóng):“生物強(qiáng)化”主要是改善中國(guó)營(yíng)養(yǎng)失衡的狀況，我們只是首先選擇貧困地區(qū)，最終是要向全國(guó)推廣的。首先選擇比如陜西、河南、四川等地是因?yàn)槟抢飻z入不足的問題較嚴(yán)重，他們的飲食結(jié)構(gòu)比較單一，只能種什么吃什么，并且沒有其他渠道獲得營(yíng)養(yǎng)均衡的有關(guān)知識(shí)，而經(jīng)濟(jì)水平較高的地方還可以買點(diǎn)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)品來緩解，比如婦女缺鐵性貧血，可以買點(diǎn)補(bǔ)鐵的藥片吃。

新:一旦達(dá)標(biāo)的優(yōu)種培育出來，還需要定期追蹤檢測(cè)含量的變化或者繼續(xù)改良嗎?

農(nóng):“生物強(qiáng)化”不是一勞永逸的。它需要不斷更新，就像計(jì)算機(jī)軟件的升級(jí)，現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)所得的品種可以理解為低版本，而優(yōu)化的版本一方面把現(xiàn)有富集微量營(yíng)養(yǎng)素提高，另一方面還可以提高別的元素，比如鐵鋅富集小麥優(yōu)種，那么提高鐵和鋅含量的同時(shí)也可以提高硒、維生素等其他微量營(yíng)養(yǎng)素，這樣人體所需微量營(yíng)養(yǎng)素在其中逐漸富集。每一次育種都是一次升級(jí)，平均一年我們會(huì)做兩三次雜交育種。

新:造成我國(guó)土壤質(zhì)量低，難以讓作物吸收足夠的微量元素礦物質(zhì)的原因是什么?

農(nóng):影響農(nóng)作物微量元素含量的原因主要有兩個(gè)，一個(gè)是土質(zhì)礦物質(zhì)含量分布不均引起的缺乏，另一個(gè)是作物品種本身的原因。作物品種不好，生長(zhǎng)期根系不夠發(fā)達(dá)，難以吸收土壤深層的礦物質(zhì)，微量元素自然無法達(dá)標(biāo)。那么，土質(zhì)除了礦物質(zhì)含量分布不均之外，還受到多年來種植習(xí)慣的影響，比如為求畝產(chǎn)量高、抗病蟲害能力高，大量施灑化肥，這種情況對(duì)土質(zhì)有一定程度的破壞，但不是導(dǎo)致土質(zhì)不好的本質(zhì)原因。