Кіріспе
Жүгерінің сорттар отбасы
Жоғары сапалы ақуызды жүгері (QPM) – жүгері сорттарының бір отбасы. QPM дәнінде лизин мен триптофанның мөлшері шамамен екі есе көп, бұл адамдар мен бір қарынды жануарлар үшін қажетті, бірақ дәнді дақылдардағы шектеулі аминқышқылы болып табылатын аминқышқылы. QPM – дәстүрлі өсімдіктерді селекциялаудың (яғни, генетикалық түрлендірілмеген) және биокүшейтудің мысалы. QPM Халықаралық жүгері және бидайды жақсарту орталығында (CIMMYT) Суриндер Васал және Эванджелина Виллегас 1990 жылдардың соңында жасаған. Олар осы жетістіктері үшін 2000 жылы Дүниежүзілік азық-түлік сыйлығына ие болды.
Сапалы ақуызды жүгері қажеттілігі
Орталық және Оңтүстік Америкада, Африкада және Азияда жүздеген миллион адам жүгеріні күнделікті негізгі тамақ ретінде, нәрестелерді емшектен айыру үшін және малға жем беру үшін пайдаланады. Өкінішке орай, жүгерінің (дәнді қызылбас) екі маңызды кемшілігі бар: оған ақуыздарды өндіруге қажетті лизин және триптофан сияқты толыққанды аминқышқылдары жетіспейді, сондай-ақ ниацин (В3 витамині) қорытылмайтын күрделі құрамға байланысқан. Майя және ацтектер жүгеріні сілтілі әк суында қайнату арқылы, яғни никстамализация процесі арқылы осы күрделі құрамды бұзып, ниациннің қолжетімділігін арттырған. Алайда, бұл тәжірибе көбінесе Ескі әлемге немесе «Жаңа әлемдегі» қоныс аударғандарға таралмады, нәтижесінде 16-шы ғасырдан бастап пеллагра эпидемиялары пайда болды. Бұған қоса, жүгеріге негізделген диета «ылғалды» дұрыс тамақтанбауға алып келеді – адам жеткілікті мөлшерде калория алады, бірақ ақуыздың жетіспеуіне байланысты организмнің жұмысы бұзылады. Диетадағы ақуыздың созылмалы жетіспеуі квашиоркорға әкеледі. Осылайша, дәстүрлі жүгері – нашар сапалы азық-түлік, оны дамушы елдердегі көптеген адамдардың мүмкіндігіне сай келмейтін әртүрлі диетаның бір бөлігі ретінде тұтыну қажет. QPM тропикалық жүгерінің ең заманауи сорттарына қарағанда 70-100% көбірек лизин мен триптофан өндіреді. Бұл екі аминқышқылы организмге толыққанды ақуыздарды синтездеуге мүмкіндік береді, осылайша «ылғалды» дұрыс тамақтанбауды болдырмайды. Сонымен қатар, триптофан организмде ниацинге айналуы мүмкін, бұл теориялық тұрғыдан пеллаграның таралуын азайтуға көмектеседі.
Даму
1920 жылдарға дейін жоғары протеин құрамындағы модификацияланған жүгері болған, ал "непрозрачная 2" сорты 1963 жылы шығарылған. Оның лизин және триптофан деңгейі дәстүрлі жүгеріден жоғары болғанымен, "непрозрачная 2" төмен өнімді және жұмсақ, борпылдақ түйіршікке ие болды, бұл оны құлақ шіруіне және жәндіктердің зиянына осал етті. Сонымен қатар, дәм мен түйіршіктің сыртқы түрі тұтынушыларды қанағаттандырмады, нәтижесінде олар нарықта протеинмен байытылған сорттардан бас тартты.
Васал Виллегас командасы
Суриндер Васал мен Эванджелина Вильегос 1970 жылдардың басында Мексикада CIMMYT-те жұмыс істеп жүрген кезде бірлескен зерттеу жұмыстарын бастады. Доктор Вильегос ақуыз сапасын зерттейтін зертханаға жетекшілік етті, ал доктор Васал – жаңадан тағайындалған өсімдік шаруашылығы маманы, ол кеңінен қолданыс табатын QPM сорттарын әзірлеумен айналысты. Дәнді дақылдар химиясы және өсімдік шаруашылығы әдістерін біріктіре отырып, доктор Васал мен доктор Вильегос қазіргі кездегі көмескі 2 жүгері тұқымын генетикалық өзгертушілермен біріктіру үшін бірлесіп жұмыс істеді. 1970 жылдары олар гендік плазманы таңғаларлық жылдамдықпен өндіріп, талдады, кейде жылына 25 000-ға дейін сынаманы өңдеді. 1980 жылдардың ортасына қарай олар қатты ядролы, дәстүрлі дәнге ұқсас дәмді және лизин мен триптофанның жоғары деңгейін қамтитын QPM гендік плазмасын өндірді. Алайда, олардың жаңалығы көп жылдар бойы пайдаланбалды, себебі көптеген диетологтар протеиннің ең кедей топтардың рационына басқа тәсілдермен қосылуы мүмкін деп ойлады. 1990 жылдардың басында CIMMYT Гана мен Африканың бірнеше басқа елдерінде QPM-ді насихаттауды бастау үшін халықаралық қолдау мен қаржыландыру алды. Одан бері QPM Қытайда, Мексикада және Орталық Американың кейбір аймақтарында да өте жақсы нәтижелер көрсетті.
Генетика
2 тұманды мутациясы лизин тапшылығы бар зеинге байланысты тұқым сақтау ақуыздарының транскрипциясын азайтады, нәтижесінде лизинге бай басқа ақуыздардың мөлшері артады. Зеиннің жетіспеуі нәзік текстураға алып келеді, сондықтан "қатты эндосперм 0.2" үшін одан әрі дамыту қажет, ол QPM-ге әкеледі.
Әсері
QPM тұтынатын нәрестелер мен ересектердің денсаулығы жақсырақ, және оларда маразм және квашиоркор сияқты нашар тамақтану ауруларының қаупі төмендеу. Латын Америкасы мен Африкадан алынған деректер бұл астықтың нашар тамақтанудың әсерін кері қайтарудағы рөлін көрсетеді. QPM ақталған сүттің 90% құндылығына ие, бұл жеткілікті тамақтану құндылығының стандарты болып табылады. ЮНИСЕФ хабарлағандай, әр ай сайын 1 миллион сәби мен кішкентай бала аштықтан зардап шегуде. Сондықтан, күнделікті рационға QPM-ді қосу денсаулықты жақсартады және өмір сақтайды. Сонымен қатар, QPM-мен қоректендірілген шошқалар тез салмақ алады және оларды тез арада сатуға болады, немесе шағын шаруашылықтар үшін қосымша сапалы ақуыз көзіне айналады. QPM гибридтері әртүрлі климаттық және өсіру жағдайларына бейімделген; QPM сорттары бүкіл әлемде шамамен 9 миллион акр (36,000 км²) жерде өсіріледі. QPM-ді зерттеу және әзірлеу Мексикадан басталып, Латын Америкасының, Африканың, Еуропаның және Азияның барлық аймандарына тарады. Қытайдың ең кедей провинциясы Гуйчжоуда QPM гибридінің өнімділігі басқа гибридтерге қарағанда 10% жоғары, және бұл егін жаңа шошқа шаруашылықтарын құруға мүмкіндік берді, соның нәтижесінде азық-түлік қауіпсіздігі артып, қолда бар кіріс көбейді. Жалпы алғанда, QPM тұқымдық материалы дамушы елдердің экономикасына жыл сайын 1 миллиардтан астам АҚШ доллары үлес қосады. Үндістанда жүгеріні өңдеу және құндылығын арттыру бойынша өркендеген орталық Раштрия Криши Викас Йожна бағдарламасы аясында Раджастан штатының Удайпур қаласында құрылды, бұл сапалы ақуызды жүгеріні коммерциялық тағам өнімдерінде және өнеркәсіпте тиімді пайдалануды қамтамасыз ету мақсатында жасалды. Бұл орталық QPM ұнын қолдана отырып, печенье, торт-мүсін, экструзияланған өнімдер, пуфкорн және макарон сияқты бірнеше нан өнімдерін әзірледі.