Wetenschappers van Rutgers hebben een efficiënte manier gevonden om de voedingswaarde van maïs - 's werelds grootste handelsgewas - te verbeteren door een bacterieel gen in te voegen dat ervoor zorgt dat het een belangrijke voedingsstof produceert, methionine genaamd, volgens een nieuwe studie.

De ontdekking van de Rutgers University-New Brunswick kan miljoenen mensen in ontwikkelingslanden ten goede komen, zoals in Zuid-Amerika en Afrika, die afhankelijk zijn van maïs als hoofdbestanddeel. Het zou ook de wereldwijde diervoederkosten aanzienlijk kunnen verlagen.

"We hebben de voedingswaarde van maïs verbeterd, het grootste handelsgewas op aarde, " zei Thomas Leustek, studie co-auteur en professor in de afdeling Plantenbiologie in de School of Environmental and Biological Sciences. "De meeste maïs wordt gebruikt voor veevoer, maar het mist methionine - een belangrijk aminozuur - en we hebben een effectieve manier gevonden om het toe te voegen."

De studie, onder leiding van José Planta, een doctoraatsstudent aan het Waksman Institute of Microbiology, werd vandaag online gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

methionine, gevonden in vlees, is een van de negen essentiële aminozuren die mensen uit voedsel halen, volgens het National Center for Biotechnology Information. Het is nodig voor groei en weefselherstel, verbetert de toon en flexibiliteit van huid en haar, en versterkt de nagels. De zwavel in methionine beschermt cellen tegen verontreinigende stoffen, vertraagt ​​de celveroudering en is essentieel voor de opname van selenium en zink.

Elk jaar, synthetische methionine ter waarde van enkele miljarden dollars wordt toegevoegd aan veldmaïszaad, die de substantie in de natuur mist, zei senior auteur Joachim Messing, een professor die het Waksman Institute of Microbiology leidt. De andere co-auteur is Xiaoli Xiang van het Rutgers Department of Plant Biology en Sichuan Academy of Agricultural Sciences in China.

“Het is een kostbare energieverbruikend proces, " zei Messing, wiens lab voor deze studie samenwerkte met het lab van Leustek. "Methionine wordt toegevoegd omdat dieren niet zonder kunnen groeien. In veel ontwikkelingslanden waar maïs een hoofdbestanddeel is, methionine is ook belangrijk voor mensen, vooral kinderen. Het is essentiële voeding, als een vitamine."

Kippenvoer wordt meestal bereid als een mengsel van maïs en sojabonen, en methionine is het enige essentiële zwavelhoudende aminozuur dat ontbreekt, zegt de studie.

De wetenschappers van Rutgers plaatsten een bacterieel gen van E. coli in het genoom van de maïsplant en kweekten meerdere generaties maïs. Het E. coli-enzym - 3?-fosfoadenosine-5?-fosfosulfaatreductase (EcPAPR) - stimuleerde de productie van methionine in alleen de bladeren van de plant in plaats van de hele plant om de ophoping van giftige bijproducten te voorkomen, zei Leustek. Als resultaat, methionine in maïskorrels steeg met 57 procent, zegt de studie.

Toen voerden de wetenschappers een proef met kippenvoer uit bij Rutgers en toonden aan dat de genetisch gemanipuleerde maïs voedzaam voor hen was, zei Messing.

"Tot onze verbazing een belangrijk resultaat was dat de groei van maïsplanten niet werd beïnvloed, " hij zei.

In de ontwikkelde wereld, inclusief de VS, vleeseiwitten bevatten over het algemeen veel methionine, zei Leustek. Maar in de ontwikkelingslanden zelfvoorzienende boeren verbouwen maïs voor consumptie door hun gezin.

"Onze studie toont aan dat ze geen methioninesupplementen of dure voedingsmiddelen met meer methionine hoeven te kopen, " hij zei.