Atti dei Georgofili

Biofortification of Edible Crops

Philip J. White

Pagine: 12
Contenuto in: Atti dei Georgofili 2019

Copyright 2019 Accademia dei Georgofili

Gli esseri umani hanno bisogno di sufficienti quantità di almeno 18 elementi minerali per il loro normale sviluppo e benessere. Le colture agrarie forniscono questi elementi con la dieta. Sfortunatamente, si ritiene che molte persone non dispongano di quantità sufficienti di nutrienti minerali nella loro dieta. Le carenze alimentari di nutrienti minerali potrebbero essere affrontate attraverso una varietà di approcci tra cui (1) la diversificazione dietetica, per creare una dieta “equilibrata” con sufficienti nutrienti minerali, (2) l’utilizzazione di integratori minerali, come pillole e tonici che contengono il nutriente minerale carente nella dieta, (3) la fortificazione alimentare, attraverso l’aggiunta di nutrienti minerali agli ingredienti per cucinare, come sale e farina, o agli alimenti trasformati e (4) la biofortificazione delle colture. La biofortificazione è definita come il processo di aumento della concentrazione biodisponibile di un nutriente nella porzione commestibile delle piante coltivate attraverso l’intervento agronomico o la selezione genetica. Questo discorso si concentrerà sulle strategie per biofortificare le colture commestibili con due nutrienti minerali comunemente carenti nella dieta: zinco e selenio. Sarà usato il frumento come esempio principale. Nel discorso saranno descritti innanzitutto i ruoli di questi nutrienti minerali nella fisiologia umana e le quantità richieste nella dieta. Inoltre, sarà mostrato che le carenze di questi nutrienti nella dieta sono spesso correlate alla limitata disponibilità di questi elementi nel suolo e che l’applicazione di fertilizzanti fogliari o del suolo contenenti questi elementi può essere utilizzata per biofortificare le colture commestibili con zinco e selenio. Saranno descritti la variabilità genetica nelle capacità delle colture di accumulare zinco e selenio nelle loro porzioni commestibili ed i loci cromosomici che potrebbero essere utilizzati per il miglioramento genetico assistito del frumento per un maggiore accumulo di zinco e selenio. Infine, saranno presi in considerazione gli effetti degli antinutrienti, come il fitato, e la posizione dei nutrienti di zinco e selenio nella granella di frumento sulla biodisponibilità di questi nutrienti nei prodotti alimentari.

Abstract

It is thought that the diets of over half the humans in the world lack sufficient mineral nutrients for their normal development and well-being. One strategy to address this is to increase the bioavailable concentrations of mineral nutrients in edible crops. Since bread wheat (Triticum aestivum L.) is the staple food for about one in three people, increasing the concentrations of mineral nutrients in wheat grain could help alleviate mineral malnutrition and improve human health. This paper focuses on strategies to biofortify grain of bread wheat with two mineral nutrients commonly lacking in human diets: zinc and selenium. It is observed that applying Zn-fertilisers, either to soil or, more effectively, to foliage, can increase grain zinc concentrations and that there is appreciable genetic variation in grain zinc concentrations. Similarly, the application of Se-fertilisers to soil or to foliage can increase grain selenium concentrations and, although the effects of the environment on grain selenium concentrations are large, there is also genetic variation in grain selenium concentrations. Thus, the application of fertilisers containing zinc and selenium to varieties that can accumulate these elements in their grain efficiently could increase the delivery of these mineral nutrients to peoples’ diets to improve their health.