Genetiese manipulasie en plantteeltegnieke word gebruik om die voedingswaarde van graangewasse soos sorghum en pêrelmanna (pearl millet) te verbeter. Sorghum en pêrelmanna is belangrike bronne van voedsel vir baie arm mense regoor die wêreld, veral dié in droogte-geteisterde gebiede, en bevat ook belangrike plantgebaseerde stowwe wat kan help teen hartsiektes, hoë bloeddruk, tipe 2-diabetes en sommige kankers.
“Die verbetering van sorghum en pêrelmanna se voedingswaarde is belangrik, maar dit is net so belangrik om te bepaal of ʼn verandering in die samestelling van hierdie graankosse onvoorsiene en / of ongewenste gevolge kan hê wat dalk nie onmiddellik sigbaar is nie," sê dr Roya Ndimba, 'n nadoktorale navorser by iThemba LABS in Kaapstad. Sy het onlangs haar PhD in Plantbiotegnologie aan die Universiteit Stellenbosch verwerf.
Ndimba meen omvattende toetse van bio-gefortifiseerde sorghum (geproduseer deur genetiese manipulasie ) en bio-gefortifiseerde pêrelmanna (geproduseer deur plantteeltegnieke) is nodig om te verseker dat 'verbeterings' soos bedoel is en dat daar geen ongewenste veranderinge in die samestelling van die graan is nie.
Sy sê biofortifikasie ̶ die verbetering van gewasse se voedingswaarde deur onder andere genetiese manipulasie en plantteeltegnieke ̶ word as die mees koste-effektiewe en volhoubare benadering beskou om die yster- en sinkinhoud van stapelvoedsel te verhoog.
In Suid-Afrika word ongeveer 55% sorghumgraan verbruik as sorghummeel ̶ algemeen bekend as 'Mabele' ̶ wat as ontbyt of suurpap bedien word. Die graan word ook gebruik vir mout en brouery in die vervaardiging van tradisionele sorghumbier. Pêrelmanna word hoofsaaklik as 'n bestaansgewas in landelike gebiede van Limpopo, Kwazulu-Natal en die Vrystaat gekweek. In lande soos Namibië, Botswana, Malawi en Zimbabwe is sorghum en pêrelmanna belangrike gewasse vir voedselsekuriteit.
As deel van haar navorsing, het Ndimba probeer vasstel of daar 'n verskil was tussen die belangrikste fisiese en chemiese eienskappe asook proteïenprofiel van geneties gemanipuleerde sorghum en sorghum wat nie geneties verander is nie. Sy wou ook uitvind of die gebruik van plantteeltegnieke was om die yster- en sinkkonsentrasie in pêrelmanna te verhoog sigbaar was in die mees voedsame graanweefsels.
Ndimba het verskillende tegnieke en eksperimente gebruik om bio-gefortifiseerde sorghum en pêrelmanna met wilde tipes wat nie verander is nie te vergelyk. Sy het ook die verspreiding en konsentrasie van mineraalelemente in graanweefsels bestudeer en die effek van biofortifikasie op die samestelling en ander belangrike kwaliteitseienskappe van die graan te bepaal.
Sorghum
“Wat bio-gefortifiseerde sorghum en wilde sorghum betref, is daar belangrike verskille in die gewig en digtheid van die graan, sowel as die tekstuur van die voedsame weefsel in die graan gevind," sê Ndimba.
“Daar was ook 'n verskil in die lisieninhoud. Lisien is 'n noodsaaklike aminosuur en boublok van proteïene. Die grootste toename in die graan se lisien-inhoud was sigbaar in bio-gefortifiseerde sorghum.
“ʼn Toename in die lisien-inhoud dui op ʼn toename in die graan se proteïenkwaliteit."
“In geneties gemodifiseerde sorghum word die proteïen genaamd kafirin, waar koolstof, stikstof en swael vir die ontkieming van saad gestoor word, onderdruk."
Dié proteïen maak 70-80% van die totale proteïene in sorghum-volgraanmeel uit, het 'n lae lisieninhoud en is moeilik verteerbaar.
Ndimba sê ongeveer 1 742 gene wat op verskillende wyses in graanmonsters van geneties gemodifiseerde- en wilde sorghum uitgedruk word, is ook geïdentifiseer. Die uitdrukking van gene is 'n komplekse reeks prosesse waartydens inligting wat in 'n geen gekodeer word, gebruik word om 'n proteïen te produseer wat selfunksie bepaal.
“In geneties gemodifiseerde monsters was daar ʼn hoër uitdrukking van die oorgrote meerderheid gene as in sorghum wat nie verander is nie."
“Onder hierdie gene was daar dié wat vir twee tipes albumienproteïene gekodeer het. Albumienproteïene het meer voedingswaarde as kafirins."
“Daar was egter ook enkele bewyse van 'n toename in die uitdrukking vir sekere proteïene wat allergiewekkend kan wees of wat aanduidend is van verhoogde stres by plante. Verdere navorsing is dus nodig om te bepaal of die veranderinge in geen-uitdrukking die algemene voedingswaarde van die geneties gemanipuleerde graan nadelig beïnvloed."
Pêrelmanna
Wat haar analise van pêrelmanna betref, sê Ndimba haar navorsing het getoon dat die bio-gefortifiseerde soort meer yster en sink bevat.
“Die analise het 'n bykans tweevoudige toename in yster- en sinkvlakke in die korrels van die gebio-fortiseerde tipes in vergelyking met normale pêrelmanna bevestig."
“Die beoogde impak van die biofortifikasie van die pêrelmanna was om die konsentrasie van twee noodsaaklike minerale yster en sink in spesifieke graanweefsels te verhoog. My studie het bevestig dat 'n sekere tipe variëteit (Dhanashakti) aansienlik hoër konsentrasies van yster en sink in die waardevolste dele van die graan gehad het."
Ndimba wys daarop dat ʼn yster- en sinktekort groei kan vertraag, psigomotoriese ontwikkeling by kinders kan belemmer, en verswakte immuniteit, spierverlies, onvrugbaarheid, meer siektes en in akute gevalle selfs dood tot gevolg kan hê.
Sy sê haar studie dra by tot 'n beter verstaan van die beoogde en soms nie-beoogde veranderinge wat in bio-gefortifiseerde graan kan voorkom.
“Hierdie inligting kan plantkundiges help om die voedingswaarde van belangrike stapelvoedsel te verbeter wat miljoene van die wêreld se armste en gemarginaliseerde mense onderhou."
“Wetenskaplikes wat op graan werk en die voedingswaarde daarvan help verbeter vir wêreldwye voedselsekuriteit en gesondheid, kan by hierdie navorsing baat."
Gegewe die toenemende droogtes en 'n verwagte wêreldwye bevolkingsgroei, sê Ndimba meer sorghum en pêrelmanna moet verbou word om kritiese voedselsekuriteitsbehoeftes in Afrika aan te spreek.
Sy sê sy wil graag met landbou-navorsingsinstellings saamwerk om toegang te verkry tot die groot verskeidenheid pêrelmanna-spesies wat ontwikkel kan word tot die volgende generasie Afrika-graangewasse wat klimaatsbestand en meer voedsaam is.
- Hooffoto: Sorghum-gewasse (Krediet: Pixabay)
- Foto 1: Roya Ndimba
SLEGS VIR MEDIANAVRAE
Dr Roya Ndimba
Materiale Navorsingsdepartement
iThemba LABS
Kaapstad
Tel: 021 843 1165
E-pos: rminnis@tlabs.ac.za
UITGEREIK DEUR
Martin Viljoen
Bestuurder: Media
Korporatiewe Kommunikasie
Universiteit Stellenbosch
Tel: 021 808 4921
E-pos: viljoenm@sun.ac.za