紫彤彤,红灿灿,它们都是刘耀光院士的神奇水稻

广州日报
2020-12-06 20:14
摘要

“常有人开玩笑,说我们在做黑心米,其实我们把它叫做紫晶米。”在12月5日的2020年《岭南科学论坛》——现代食品工程与营养健康学术研讨会上,中国科学院院士、华南农业大学教授刘耀光这样开玩笑说。

“常有人开玩笑,说我们在做黑心米,其实我们把它叫做紫晶米。”在12月5日,由广东省科学技术协会、广东省科学技术厅主办,广东省食品学会、广东科技新闻工作者协会承办的2020年《岭南科学论坛》——现代食品工程与营养健康学术研讨会上,中国科学院院士、华南农业大学教授刘耀光这样开玩笑说。

刘耀光院士

其实紫晶米就是胚乳中富含花青素的水稻品种,胚乳由此呈现深黑色。花青素具有抗衰老的的保健作用,虽然这种物质在很多谷物里都有,但只是在种皮当中,不存在于胚乳中。刘耀光院士集中介绍了如何利用合成生物学方法研发新的水稻品种。

紫晶米

刘耀光是植物遗传学的专家,据他介绍,他们采用的是食品合成代谢工程,并且依靠多基因叠加系统,来开发营养功能强化的作物。

合成代谢工程能从作物中产生新的代谢产物

所谓合成代谢工程,一方面是利用植物本身的代谢途径进行一定的调控,并且加入原来植物没有的代谢途径和相关基因。通过这种内外结合的方式,科学家利用植物体内一些原有的基因功能 创造新的代谢途径,产生新的代谢产物。

刘耀光说,要开始这项工程,首先需要通过各种基础研究,学习了解作物有关代谢途径,随后试着构建一些相关载体,将其用于适当受体生物进行测试。然后科学家在测试中不但发现一些成功之处和缺陷不足,在不断循环的测试中产生目标产物。

这种方法确实产生一些令人期待的水稻品种。比如虾青素是类胡萝卜素合成的最高级别产物,呈橘红色。但虾青素是由一些藻类和细菌产生 ,绝大部分高等植物不能合成。观赏鱼、三文鱼、虾等虾青素是取食还有虾青素的藻类而积累。

赤晶米

虾青素是目前发现的最强抗氧化剂之一,具有强大的自由基清除能力,具有抗衰老的预防心血管疾病的作用。在水稻胚乳中形成虾青素需要费一些功夫。因为番茄、胡萝卜等果实,根部能产生高水平的β-胡萝卜素,因此导入一两个基因就能形成虾青素。而水稻需要导入4个基因。

刘耀光院士的研究成果为利用合成生物学方法对作物进行功能营养强化提供了强大的技术工具与研究思路,为多样性功能营养食品的开发奠定了基础。

个性化营养将是未来食品工业重点

论坛上,教育部食品科学与工程类专业教指委主任金征宇教授在题为《我国的食品产业与未来食品》的报告中指出,随着食品工业连续多年平稳增长,食品工业已成为我国制造业的第一大产业。目前我国食品工业呈现“深加工程度逐渐提高,利润持续上升,区域发展差距缩小,质量水平稳步提升等”的格局。食品行业呈现“集中度持续提高、规模效益日益凸显,国际依赖性逐渐加大,行业竞争进一步加剧,品牌重要性愈加突出等”发展趋势。面对我国 食品工业发展“资源供给、环境生态、安全保障、可持续发展、营养缺乏与营养过剩等”的多重挑战,如何抓住“我国经济新常态、新技术革命兴起、消费需求转变、社会发展与变迁”所带来的发展机遇,发展“个性化营养、新型的食物、营养强化、特膳食品、3D 打印食品、人造食品”等未来食品将成为食品工业发展关注的重点。

浙江大学食品科学教授叶兴乾在《果蔬新动向:从抗氧化到益生元》报告中提出,果品蔬菜是重要的食物组成,品种多、加工保藏方式多,为人类提供了丰富的营养。长期以来,果蔬是公认维生素、矿物质的重要来源,果蔬中含有丰富的植物化学素也被公认为天然抗氧化剂的来源。近10年来,随着肠道菌群与动物健康的关系越来越明晰,各种肠轴理论的发展,越来越多的证据表明,果蔬更是一个重要的天然益生元,与各种加工方式结合,有可能开发出天然的具备多种功能的合生源产品。

华南理工大学食品科学与工程学院副院长王永华教授作了题为《浅谈油脂营养与健康》的研究报告。报告指出,油脂是人体必需的膳食营养要素之一。随着社会经济发展,饮食方式的改变,膳食过程中的人体摄入油脂过量,导致心血管疾病、肥胖、糖尿病等慢性代谢综合征的产生。甘油二酯油因其特殊的营养功能日益受到关注。报告对未来发展进行了深入探讨和展望。

南方医科大学公共卫生学院院长杨杏芬教授在题为《食品安全与营养健康科普教育在健康中国行动中的作用》报告中指出,食品安全与营养问题事关全人类的身体健康和生命安全,食源性疾病以及发病率不断攀升的慢性非传染性疾病(简称“慢性病”)是全球都面临的重大公共卫生问题。当前我国同时面临食品安全和营养失衡的双重挑战,“健康中国”已上升至国家战略。专家呼吁,健康科普是促进健康中国行动的重要举措。推进食品安全与营养健康科普教育工作能够提高广大人民群众的食品安全意识、知识、能力和健康科学素养,改变消费者不良饮食习惯和行为,预防食源性疾病,降低慢性病发病率,进而提升我国国民整 体健康水平,构筑起朝气蓬勃的“健康中国”。

国家水产品加工技术研发中心主任、中国水产科学研究院南海水产研究所副所长李来好研究员在《海藻膳食纤维的研究进展》报告中指出,随着人民生活水平的提高和饮食习惯的改变,膳食纤维对于人类健康的作用愈发重要,将膳食纤维添加到特需食品已成为研究的热点,并对未来发展方向提出了建议。

广州大学化学化工学院副院长韩冬雪博士,在题为《基于光电化学技术的食品抗氧化营养水平评估及其作用机制研究》报告中透露,长期以来针对如何评价食品体系抗氧化能力或总体抗氧化容量还没有正式的国家、行业或地方标准,企业和相关部门无法统一各项技术要求,相关产品的市场一度出现混乱的问题,他们的研究团队目前已经开发了一种基于光电化学技术 的抗氧化容量流动检测方法,能够有效模拟人体内源性自由基环境及产生过程,探 索了多种光电催化材料并优化了其制备工艺,成功研制了世界上首台基于光电信号响应的抗氧化容量分析检测仪及其配套检测芯片系统。

编辑 刘桂瑶

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