水稻,作为世界范围内广泛种植的主粮作物,其营养价值尤其是蛋白质含量一直备受关注。
稻米中的贮藏蛋白主要包括谷蛋白、球蛋白和醇溶蛋白等。谷蛋白约占贮藏蛋白的60-80%,富含赖氨酸,能够被人体消化吸收,且消化率高,属于优质植物蛋白。球蛋白也能被人体消化,而醇溶蛋白不能被人体消化。
稻米中谷蛋白质含量越高,其营养价值越高。但是对于慢性肾脏病患者而言,由于肾脏功能受损,患者不能有效代谢并排出体内多余的蛋白质代谢产物,长期食用可吸收蛋白含量大于4%的稻米,可能会加速肾功能恶化,甚至引发尿毒症等严重后果。
科学研究表明,合理控制蛋白质摄入,能够显著减缓肾功能衰退的速度,提高患者的生活质量。低可吸收蛋白大米用作肾病患者康复治疗期间的主食,既能满足患者正常代谢的能量需求,又能控制蛋白质摄入量,减轻肾脏的负担,从而有效延缓慢性肾功能衰竭的进程,是非常有效的食疗辅助品。因此开发一种既能满足基本能量需求,又能严格控制蛋白质摄入的低可吸收蛋白水稻品种迫在眉睫。
经过多年的科研攻关,南京农业大学万建民团队利用分子育种技术结合常规育种,在国内首次选育出低谷蛋白水稻品种W3660。该品种的育成为国内低谷蛋白水稻品种培育奠定了基础。为进一步改良W3660的丰产性,该团队采用W3660与镇稻88杂交选育出W1721。进一步采用W1721与超级稻品种宁粳4号杂交,选育出低谷蛋白水稻新品种W0868,其谷蛋白含量可低至2.1%(普通稻米一般谷蛋白含量5%左右)。
在低谷蛋白品种W3660基础上,国内科研单位相继培育出低谷蛋白水稻新品种,如江苏省农业科学院“低谷1号”、“低谷软香5号”、江西省农业科学院“五谷丰1号”、武进水稻研究所“武2812”等,逐步实现了低谷蛋白大米科研成果产业化。
由于低谷蛋白品种中,可吸收的球蛋白含量补偿性增加,为进一步降低可吸收蛋白含量,在“十四五”国家重点研发计划等项目的支持下,南京农业大学万建民团队通过大规模诱变和筛选,获得球蛋白缺失的水稻新品系W0784,通过聚合低谷蛋白和球蛋白缺失位点,率先创制出低可吸收蛋白水稻新品系W088。该品系不仅谷蛋白含量极低,还实现了球蛋白的缺失,进一步降低了可吸收蛋白的总量,为更广泛的慢性肾脏病患者提供了更适宜的主食选择。目前W088已经转让苏中药业集团股份有限公司。
低可吸收蛋白大米的问世,不仅丰富了功能性农产品的种类,也为慢性肾脏病患者的饮食管理提供了科学依据。随着慢性肾脏病筛查的普及和人们健康意识的提高,低谷蛋白稻米的功效与保健作用逐渐得到了水稻分子育种界、种子企业和食品加工行业的重视。培育综合性状优良、食味值高的低可吸收蛋白水稻新品种已成为当前功能性水稻育种的一个重要方向。
随着科研成果的不断成熟,低可吸收蛋白大米的产业化进程也在加速推进。我国多家高校或科研机构与企业携手合作,通过优化种植技术、提升加工品质、拓宽销售渠道等措施,将这一科研成果转化为实际生产力,不仅惠及更多患者,也带动了相关产业链的发展,促进了农业与医疗健康的深度融合,为提升我国公共卫生水平、保障人民健康福祉作出了积极贡献。
