Alimenti fortificati
Riso arricchito in vitamina A. È l’esempio più noto di fortificazione di un alimento per effetto delle bioingegnerie. Nel riso modificato si ha la sintesi di un cospicuo quantitativo di beta-carotene che dà al riso stesso un colore arancio-dorato (il cosiddetto golden rice). Il beta-carotene è un precursore della vitamina A e quindi di fatto il golden rice diventerebbe una fonte di questa vitamina, la cui carenza è uno dei problemi nutrizionali più rilevanti nelle popolazioni povere [1]. L’utilità e l’opportunità dell’uso di golden rice come strategia di salute pubblica per combattere la carenza di vitamina A è al momento oggetto di dibattito.
Riso arricchito in ferro. Lo scarso apporto alimentare di ferro è un altro problema di salute pubblica importante non solo nei paesi poveri ma anche nei paesi industrializzati, per lo meno in certe fasce di età e in certi gruppi di popolazione come per esempio le giovani adolescenti o chi segue un regime alimentare vegetariano [2]. Il riso non è considerato una fonte di ferro, in quanto ne contiene quantità limitate e, oltretutto, in forma scarsamente biodisponibile. Tuttavia è stato selezionato come potenziale vettore di questo nutriente in quanto alimento maggiormente diffuso in molte aree povere del continente asiatico. La biofortificazione del riso con il ferro è stata effettuata mediante l’inserzione del gene della ferritina proveniente dalla soia; in tal modo si è ottenuto un riso che contiene il doppio del quantitativo di ferro rispetto al convenzionale [3]. Più recentemente il riso è stato ulteriormente modificato inserendo tre geni che, oltre ad aumentare il contenuto di ferro, ne incrementino anche la biodisponibilità [4].
Rimozione di molecole indesiderate. Le radici di manioca contengono naturalmente alti livelli di derivati del cianuro. La manioca è l’alimento base per molte popolazioni dell’Africa tropicale, che risultano quindi particolarmente esposte a fenomeni di intossicazione, ancor più frequenti nei periodi di siccità e di stress idrico, quando le radici commestibili si arricchiscono ancor più di tiocianati. Le biotecnologie sono impegnate a produrre specie di manioca con bassi livelli di cianidi e con caratteristiche reologiche tali da ridurre i tempi per la cottura e la preparazione di questi alimenti.
Patate a basso contenuto di solanina. Un’altra area di applicazione delle biotecnologie per questo aspetto riguarda le patate nelle quali, l’inserzione del gene dell’invertasi derivata dal lievito riduce i livelli di solanina, un glico-alcaloide tossico, naturalmente presente nei tuberi [5].
Frumento per celiaci. L’allergia al glutine e la sua conseguenza patologica, la celiachia, è una malattia di difficile gestione e il cui trattamento prevede la strutturazione di regimi dietetici speciali che non comportino la assunzione di frumento e di tutti i suoi derivati nei pazienti che ne sono colpiti. Proprio da questa necessità sono nate linee di produzione speciale di alimenti senza glutine il cui costo però non è irrisorio. In questo campo le biotecnologie sono impegnate in ricerche mirate a ridurre la allergenicità del frumento mediante la inserzione del gene della tiredossina sintetasi, un enzima in grado di rompere i ponti disolfuro del glutine rendendolo inoffensivo dal punto di vista della allergenicità, senza modificarne le caratteristiche funzionali [5].
Modifica del profilo lipidico. Un’altra linea in studio riguarda la possibilità di ottenere oli e grassi più sani dal punto di vista nutrizionale; è in fase di studio la produzione di soia e colza che per effetto delle modifiche bioingegneristiche contengano meno acidi grassi saturi rispetto alle specie convenzionali. Soia ad alto contenuto di acido oleico e colza ad alto contenuto di acido laurico sono due prodotti GM, di cui è attualmente consentita la commercializzazione negli Stati Uniti sia per la alimentazione umana che per quella animale. La soia a elevato contenuto di acido oleico è attualmente approvata per la nutrizione umana e animale anche in Australia e in Canada. Va detto comunque che l’uso delle biotecnologie per il miglioramento del profilo lipidico degli oli e dei grassi è nelle sue fasi iniziali di sperimentazione, per cui nuovi risultati potranno aiutare a capire se questa strada ha la valenza di salute pubblica che ci si aspetta.
Aumento del contenuto di antiossidanti. La letteratura riporta esempi di produzione, mediante biotecnologie, di pomodori con maggiore ontenuto di luteina e licopene e di soia arricchita in isoflavoni rispetto alle specie convenzionali [7]. Anche in quest’area la ricerca è in fase piuttosto iniziale, anche perché ancora manca il consenso scientifico sufficiente per confermare il reale ruolo protettivo di questi fitoelementi.
Aumento del contenuto proteico. Un’altra area di ricerca in corso è quella finalizzata ad arricchire il contenuto proteico di alimenti quali manioca, platano-banane, patate e altri tuberi, caratterizzati quasi esclusivamente da un elevato contenuto di fibra e carboidrati complessi. Tali alimenti sono alla base della alimentazione in molti paesi in via di sviluppo, e poterne potenziare la componente proteica potrebbe avere importanti ripercussioni dal punto di vista della salute pubblica [6].
Piante resistenti agli stress ambientali
Una area nuova e abbastanza promettente, almeno per quanto concerne le premesse, è quella relativa alla possibilità di coltivare piante con una aumentata tolleranza nei confronti degli stress ambientali [6]. In effetti gli alimenti che derivano da queste piante non presentano caratteristiche nutrizionali diverse rispetto alle forme convenzionali; la rilevanza per la alimentazione umana deriva dal fatto che con essi si potrebbero aumentare significativamente i livelli produttivi. Questo consentirebbe alle popolazioni che vivono in zone marginali, soprattutto nelle aree in via di sviluppo, di avere un aumentato accesso al cibo con la possibilità di coltivare in condizioni ambientali limitanti. Infatti, se teniamo presente che le stime indicano che un 20 per cento dei terreni coltivabili nel mondo ha un contenuto salino troppo elevato e un 40 per cento è troppo arido [7], produrre specie resistenti a climi e terreni aridi o a elevata salinità potrebbe incrementare notevolmente le superfici coltivabili. L’induzione della resistenza alla salinità e alla siccità coinvolge numerosi geni che interagiscono tra di loro in modo complesso e con multifattorialità. Ciò ha finora limitato il successo della produzione di specie vegetali con queste caratteristiche mediante tecniche convenzionali di incrocio selettivo. Lo stesso problema lo si ritrova applicando tecniche bioingeneristiche, anche se, perlomeno teoricamente, si può prevedere il trasferimento di geni multipli per conferire i caratteri desiderati; questa area di ricerca è tuttavia a uno stadio molto preliminare e al momento è impossibile stabilire una tempistica di realizzazione per questo tipo di prodotti.
BIBLIOGRAFIA
[1] WHO, Global Prevalence of Vitamin A Deficiency, MDIS Working Paper #2. Geneva, World Health Organization, 1995 (WHO/NUT/95.3). [2] WHO, United Nations Children’s Fund, United Nations University, Iron Deficiency Anaemia: Assessment, Prevention and Control, WHO Geneva 2001. [3] GURA T., New genes boost rice nutrients. Science, 285, 1999, pp. 994-995. [4] LUCCA P., HURRELL R., POTRYKUS I., «Fighting iron deficiency anaemia with iron-rich rice», Journal of the American College of Nutrition, 21, 2002, pp. 184S-190S. [5] BUCHANAN B.B., ADAMIDI C.,LOZANO R.M., YEE B.C., MOMMA M.,KOBREHEL K., ERMEL R., FRICK O.L., Thioredoxin-linked mitigation of allergic responses to wheat. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 94, 1997, pp. 5372-5377. [6] ANON, Harvest on the horizon: Future uses of agricultural biotechnology, The Pew Initiative on Food and Biotechnology,
Washington, USA, 2001, http://pewagbiotech.org/research/harvest/harvest.pdf [7] WHO, Food Safety Department, Modern food biotechnology, human heath and Development: an evidence-based study, Geneva 2005.
