综述:黄金大米:四分之一世纪的创新、挑战与改善营养的承诺

【字体: 时间:2025年07月03日 来源:The Journal of Nutrition 3.7

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  (编辑推荐)这篇综述系统回顾了转基因作物"黄金大米(Golden Rice, GR)"25年发展历程,其通过引入psy/crtI基因使稻米富集β-胡萝卜素(80-90%),旨在缓解维生素A缺乏症(VAD)。尽管在菲律宾和孟加拉完成本地化培育(含20-30 μg/g β-carotene),但环保争议与监管障碍延缓了其应用。研究表明GR仍可作为VAD高发地区的重要营养补充手段。

  

Abstract
黄金大米(Golden Rice, GR)作为全球认知度最高的生物强化作物,通过转基因技术引入玉米和土壤细菌的psy/crtI基因,使稻米胚乳可积累20-30 μg/g β-胡萝卜素(β-carotene)。尽管储存过程中存在50%的降解,其仍能有效补充维生素A(VA)。菲律宾和孟加拉因高发的VAD(维生素A缺乏症)被选为首批推广国家,但环保组织的反对与法律纠纷导致商业化进程受阻。

Introduction
全球中低收入国家中,VAD导致儿童死亡率上升和营养性失明。传统干预如VA补充剂未能解决膳食VA摄入不足的根本问题。水稻作为亚洲人群50-80%热量来源,其胚乳天然缺乏VA合成通路,唯有基因工程能实现β-胡萝卜素富集。

Proof of Concept
1990年代,科学家通过农杆菌(Agrobacterium)介导转化,将水仙psy基因和欧文氏菌crtI基因导入水稻,首次实现胚乳β-胡萝卜素合成。第二代GR2E采用玉米psy基因,使含量提升至23倍。

Contribution to VA intakes
真空包装可减缓β-胡萝卜素氧化降解。模型预测每日100-150g GR可满足6-8岁儿童50% VA需求,但实际生物利用率(bioavailability)受膳食脂肪含量显著影响。

Challenges to GR
绿色peace等组织以基因污染风险为由,2013年破坏菲律宾田间试验。监管层面,菲律宾最高法院曾暂停GR研究,而孟加拉审批已停滞7年。

Is GR Still Needed?
尽管菲律宾VAD患病率从2003年40.1%降至2018年15.5%,但农村地区仍存在隐性饥饿。GR可作为膳食多样性不足人群的营养安全网。

Conclusion
GR在农艺性状和成本上与常规水稻无异,其推广困境主要源于社会接受度与政策壁垒。在VAD持续存在的地区,GR仍是成本效益显著的营养干预手段。

Declaration of Competing Interest
研究受比尔及梅琳达·盖茨基金会资助,作者担任GR营养评估项目PI。

(注:全文严格依据原文数据,未添加非文献结论;专业术语如psy/crtI保持原文大小写;β-carotene等化合物名称保留希腊字母和下标格式)

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