Os pesquisadores estão criando variedades de arroz ricas em proteínas que causam aumento mínimo nos níveis de açúcar no sangue
O arroz é um alimento básico para mais de quatro mil milhões de pessoas. Por natureza, contém muitos carboidratos, mas muito pouca proteína. Uma equipa de investigadores do Instituto Internacional de Investigação do Arroz, nas Filipinas, e do Instituto Max Planck de Fisiologia Molecular de Plantas, em Potsdam, Alemanha, identificou agora os genes que controlam a composição de hidratos de carbono e o teor de proteínas do arroz. A equipe conseguiu criar linhagens de arroz com baixo teor de açúcar e alto teor de proteína usando estratégias clássicas de melhoramento e edição de genoma. A variedade de arroz resultante do cruzamento de duas variantes de arroz não é considerada geneticamente modificada e pode, portanto, ser cultivada e vendida na UE.
Em todo o mundo, cerca de 540 milhões de adultos sofrem de diabetes – um número que deverá aumentar para quase 800 milhões até 2045. Mais de metade deles vive em países asiáticos onde o arroz é um alimento básico. Muitas dessas pessoas também sofrem com a falta de alimentos ricos em proteínas.
As linhas de arroz convencionais contêm principalmente carboidratos na forma de amido de fácil digestão. Isso pode representar até 90% do conteúdo total de carboidratos. O amido de fácil digestão possui alto índice glicêmico. Isto significa que provoca um aumento acentuado nos níveis de açúcar no sangue em comparação com a glicose e, portanto, não é adequado para consumidores que sofrem de diabetes. Novas variedades de arroz devem, portanto, ser desenvolvidas com níveis elevados de amido resistente para reduzir o índice glicémico e com maior teor de proteína para aumentar o valor nutricional. Poderiam ajudar a melhorar a nutrição e a saúde de meio bilhão de pessoas com deficiência de proteínas na Ásia e na África Central.
Mutação leva à redução do índice glicêmico
A equipe de pesquisa liderada por Nese Sreenivasulu cruzou as linhas de arroz Samba Mahsuri e IR36 e analisou o índice glicêmico e o teor de proteína das linhas resultantes. Em conjunto com uma análise de DNA, os pesquisadores descobriram que o sbeIIb O gene tem uma influência significativa no conteúdo de amilose indigerível e, portanto, no índice glicêmico. Uma única mudança de letra no gene sbeIIb é responsável por 60% da diminuição do índice glicêmico e por 8% do aumento do teor de amilose.
Esta chamada linha HAHP (alto teor de amilose, alto teor de proteína) tem um teor de proteína de 16%. Em contraste, as linhas de arroz convencionais têm um teor de proteína entre dois e oito por cento. O arroz HAHP contém muitos aminoácidos essenciais não produzidos pelo organismo, como histidina, isoleucina, lisina, metionina, fenilalanina e valina. Por exemplo, 100 gramas de proteína de arroz HAHP contêm cerca de 3 gramas de isoleucina e valina, 2 gramas de leucina, 14 gramas de lisina e 3 gramas de metionina e fenilalanina. Isso significa que fornece a ingestão diária recomendada de aminoácidos para pessoas com 10 anos ou mais. Ao mesmo tempo, seu alto teor de amilose e proteínas confere-lhe um baixo índice glicêmico. Isso significa que os níveis de açúcar no sangue aumentam de forma menos acentuada.
Variedade de alto rendimento
As novas variedades também demonstram rendimentos comparáveis às variedades de alto rendimento actualmente disponíveis no mercado, garantindo que as suas melhores qualidades nutricionais não prejudicam a produtividade. -As novas variedades de arroz podem tornar-se uma importante fonte de proteínas e aminoácidos essenciais, como a lisina, em regiões onde o arroz é um alimento básico,- diz Alisdair Fernie, do Instituto Max Planck de Fisiologia Molecular de Plantas.
O arroz HAHP pode ser criado por edição do genoma, usando a tesoura genética Crispr/Cas para desligar o sbeIIb gene. No entanto, também pode ser criado usando métodos convencionais. -Esse arroz HAHP não seria, portanto, afetado por uma futura alteração à Lei de Engenharia Genética da UE, porque não é geneticamente modificado. Portanto, também poderia ser aprovado na UE”, afirma Rhowell Tiozon Jr., do Instituto Internacional de Pesquisa do Arroz. As variedades de arroz HAHP já foram distribuídas em países fora da UE. O próximo passo dos investigadores é integrar os genes para alto teor de amilose e proteína em programas de melhoramento e variedades de arroz que são amplamente cultivadas na Ásia e em África.
A multiômica de uma população de arroz identifica genes e regiões genômicas que conferem baixo índice glicêmico e alto teor de proteína.