עמוד הבית > מדעים > רפואה וקידום הבריאות > תזונהעמוד הבית > מדעים > ביולוגיה > גנטיקה > הנדסה גנטית
גליליאו : כתב עת למדע ומחשבה


תקציר
בשנים הקרובות נהיה עדים לניסיון למצוא דרכים להגדיל את היבול החקלאי כדי להשביע את אוכלוסיית העולם ההולכת וגדלה. כמחצית מאוכלוסיית העולם מתבססת על אורז כמצרך המזון הבסיסי, אך לאורז אין ערך תזונתי גדול והוא עני בוויטמינים ובמרכיבי מזון חיוניים אחרים. בעזרת הנדסת המזון נזכה לאכול אורז מועשר בוויטמינים ותפוחי-אדמה מועשרים בחיסון נגד כולרה.



אורז פלא
מחבר: אורן שולדינר


אוכלוסיית כדור הארץ עומדת כיום על כשישה מיליארד וצפויה לחצות את קו השבעה מיליארד עד שנת 2013. אין ספק כי בשנים הקרובות נהיה עדים לניסיון למצוא דרכים להגדיל את היבול החקלאי כדי להשביע את האוכלוסייה ההולכת וגדלה. כמחצית מאוכלוסיית העולם מתבססת על אורז כמצרך המזון הבסיסי והעיקרי בדיאטה היומית שלהם. למרות היותו מרכיב מזון כה מרכזי, אין לאורז ערך תזונתי גדול במיוחד והוא עני מאוד בוויטמינים ובמרכיבי מזון חיוניים אחרים. בדרום-מזרח אסיה, למשל, 70% מהילדים מתחת לגיל חמש סובלים מחסר ויטמין A, הגורם לעיוורון חלקי או מלא, לפגיעה במערכת החיסון, לפגיעה בהתפתחות ולפיגור שכלי. תוספת של ויטמין A לדיאטה של אוכלוסייה זו תוכל, כך מניחים, למנוע כמיליון עד שני מיליון מקרי מוות של ילדים בשנה, כיצד, אם-כך, ניתן להעשיר את הדיאטה של אוכלוסייה כה גדולה וענייה בוויטמין החיוני? קבוצה בראשותם של פיטר באייר (Beyer) מאוניברסיטת פרייבורג שבגרמניה ואינגו פוטריקוס (Potrykus) מהמכון הטכנולוגי שבציריך, שוויצריה, דיווחה לאחרונה על פריצת דרך בתחום. במאמר שהתפרסם בכתב העת סאיינס (14.1.00) הם מדווחים כי הצליחו ליצור, באמצעות הנדסה גנטית, זן של אורז המכיל עודף של ביתא קרוטן, חומר שהגוף מנצל על מנת ליצור ויטמין A.

האפשרות ליצור זן אורז המייצר כמויות גדולות של ביתא קרוטן בזרעים התאפשרה בזכות הבנת מסלול הביוסנתזה של הביתא קרוטן בצמחים, שפוענח ברובו על ידי פרופ' יוסי הירשברג וקבוצתו מהאוניברסיטה העברית בירושלים. הקרוטנואידים מהווים משפחה של פיגמנטים בעלי צבע צהוב, כתום ואדום. פיגמנטים אלו הם מרכיבים חיוניים בתהליך הפוטוסינתזה ולכן נמצאים בכל הצמחים. מדוע, אם כן, אין באורז שאנו אוכלים מספיק קרוטנואידים?

אורז רגיל, כפי שאנו מכירים מן המכולת, הוא זרעים מקולפים של צמח האורז (Oryza sativa). מרבית הוויטמינים נמצאים בקליפה העוטפת את גרגרי האורז, שהיא שמנונית ונוטה להירקב. מסיבה זו מפרידים אותה מהגרגרים כדי לאפשר אחסון זול ונוח לאורך זמן. גרגר האורז מגיע אלינו, אם-כך, חסר ביתא קרוטן, אך הוא מכיל את חומר המוצא של הקרוטנואידים (GGPP (geranylgeranyl diphosphate. כדי להפוך GGPP לביתא קרוטן, יש צורך בשלושה אנזימים שונים.

במחקר שפרסמו החדירו לתאים של צמח האורז שלושה גנים המקודדים את שלושת האנזימים הדרושים.

כיצד אפשר להבדיל בין גרגרי האורז המהונדסים המכילים את הוויטמין הנדרש ובין גרגרי אורז שלא קלטו את הגן? התשובה לשאלה זו קלה. מכיוון שביתא קרוטן הוא פיגמנט כתום (הוא היוצר למשל את צבע הגזר). קל לברור את גרגרי האורז הזהובים ולבדוק את תכולת הוויטמינים שלהם. ואכן, נמצא כי הגרגרים הזהובים מכילים ביתא קרוטן בכמות כזו שמנת אורז יומית ממוצעת תכיל מספיק חומר מוצא ליצירת הכמות הדרושה לויטמין A.

למרות התוצאה המעודדת, יישומה מצוי עדיין בראשית הדרך. יש צורך לבדוק האם האורז המהונדס דומה לאורז המקורי בקצב הגדילה ובעמידות נגד מזיקים ומחלות. ובכל זאת, נראה כי אנו מצויים בתחילתו של עידן שבו ניתן להעשיר, באמצעות ההנדסה הגנטית, את המזון בוויטמינים חיוניים ובחומרים חשובים אחרים. דוגמה נוספת הממחישה תהליך זה היא בצמח החרדל (Arabidopsis thalana) המשמש צמח מודל למחקר, בו הצליחו לקבל, בשיטות ההנדסה הגנטית, זן חדש המייצר כמויות גדולות של ויטמין E.

למרות ההתנגדות בחלקים שונים של העולם למזון מהונדס, יש להניח כי אפילו המתנגדים הנלהבים ביותר ישברו נוכח היכולת להציל מיליוני בני אדם ממחלות ורעב, ולכן בשלב כלשהו נזכה לאכול אורז מועשר בוויטמינים ותפוחי-אדמה מועשרים בחיסון נגד כולרה.



אל האסופה תזונה ואנרגיה3

ביבליוגרפיה:
כותר: אורז פלא
מחבר: שולדינר, אורן
תאריך: מרץ-אפריל 2000 , גליון 39
שם כתב העת: גליליאו : כתב עת למדע ומחשבה
הוצאה לאור: SBC לבית מוטו תקשורת ולאתר IFEEL
הערות לפריט זה: 1. מתוך מדור מדעי החיים.
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית