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Goldener Reis: Zur Bekämpfung des Vitamin-A-Mangels für die öffentliche Gesundheit

3.2 Funktioniert goldener Reis?

Es gibt keine einzige Art von goldenem Reis. Die ‚genetische Veränderung‘ Teil des Prozesses verwendet, um Goldenen Reis zu schaffen aufgetreten nur einmal, in etwa 2004 . Das bevorzugte ‚Transformationsereignis GR2E‘ wurde Ende 2013 ausgewählt und anschließend durch ‚konventionelle Pflanzenzüchtung‘ in mehr als ein Dutzend Sorten der Sorte Oryza sativa indicarice eingeführt, die agronomisch an die landwirtschaftliche und reiskonsumierende Bevölkerung Indiens und Asiens angepasst und von diesen bevorzugt werden. Diese Sorten können direkt angebaut und geerntet und der polierte goldene Reis verkauft und konsumiert werden, oder der Goldene Reissamen kann von Reiszüchtern als ‚Eltern‘ verwendet werden, um das Merkmal in jede lokal angepasste und bevorzugte Reissorte einzuführen, von denen es über 20.000 gibt.

Die Agronomie von Goldenem Reis — wie er wächst, seine Resistenz gegen Schädlinge und Krankheiten, sein Wasserbedarf und seine Tage bis zur Reife sowie die Morphologie von Pflanzen und Getreide — und der Ertrag sind die gleichen wie die Sorte, in die das Ernährungsmerkmal eingeführt wurde. Bei einer früheren Auswahl von ‚a lead Transformation event: GR2R‘ wurde ein vermeidbarer menschlicher Fehler gemacht, der dazu führte, dass Pflanzen auf offenen Feldern bei Wind und Regen umkippten und ein geringer Ertragsverlust von etwa 2% das Ergebnis war . GR2R wurde Ende 2013 aus der Entwicklung genommen. Das aktuelle Lead Transformation Event, GR2E, wurde im selben Jahr ausgewählt. GR2E wurde und wird zur Verwendung registriert und hat keine damit verbundenen Probleme .

In seinem wunderbaren Buch The Vitamin A Story: Lifting the Shadow of Death schrieb der Autor Dr. Semba (S. 159): Aus Sicht der öffentlichen Gesundheit muss die Anreicherung von Nahrungsmitteln, um den Mikronährstoffmangel einer Bevölkerung wirksam zu reduzieren, ein Grundnahrungsmittel sein, das täglich mit wenig oder keiner Variation verzehrt wird. Außerdem sollte die angereicherte Nahrung die gesamte Bevölkerung erreichen. Natürlich muss der Anreicherungsprozess wirtschaftlich durchführbar sein und minimale Auswirkungen auf die Kosten des behandelten Lebensmittels haben. Der Mikronährstoff, mit dem die Klammer behandelt wird, muss chemisch stabil und für Personen, die sie konsumieren, nicht nachweisbar sein. Um schließlich die Beobachtung und Messung der Ergebnisse zu ermöglichen, müssen Ort oder Verarbeitung und Verteilung endlich und konstant sein. Das Buch wurde 2012 veröffentlicht, als die Biofortifikation bekannt war, aber nicht ausreichend etabliert war, um eine praktische Geschichte zu haben. Aus irgendeinem Grund erwähnt Dr. Semba in seinem Buch weder die Biofortifikation noch den Goldenen Reis.Dennoch sind für Golden Rice ‚aus Sicht der öffentlichen Gesundheit, damit die Anreicherung von Lebensmitteln wirksam ist‘, alle von Dr. Semba aufgeführten Eigenschaften erfüllt, außer wenn es darum geht, ‚von Personen, die es konsumieren, nicht nachweisbar zu sein‘. Die goldene Reisfarbe wird durch den Gehalt an β-Carotin verursacht, einer Vitamin A-Quelle für den Menschen, die in goldenem Reis etwa 80-90% aller Carotinoide ausmacht . Es ist das gleiche β-Carotin, das Mangos, Papaya, Kürbis und Karotten färbt, die alle von den Verbrauchern bereitwillig akzeptiert werden, und es gibt keinen Geschmack, der mit dem β-Carotingehalt verbunden ist. Bei goldenem Reis ist die Intensität der Farbe proportional zum Gehalt an β-Carotin. Die Farbe ist offensichtlich und kann nicht ignoriert werden (Abbildung 3).

Abbildung 3.

xmlns:mml=“http://www.w3.org/1998/Math/MathML“ xmlns:xlink=“http://www.w3.org/1999/xlink“ xmlns:xsi=“http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instancePolierter weißer und goldener Reis und (eine andere Sorte, nach 2 Monaten Lagerung nach der Ernte) nach dem Kochen.

Im Jahr 2009 führten MBA-Studenten am Asian Institute of Management qualitative Einstellungsbefragungen bei Kleinbauern und Verbrauchern an vier verschiedenen repräsentativen Inselstandorten auf den Philippinen durch. Weder die Farbe noch die Art und Weise, wie sie hergestellt wurde, galten als Hindernis für den Goldenen Reis, solange erwartet wurde, dass er die Gesundheit ihrer Familie unterstützt und erschwinglich ist. Die feste Farbe des goldenen Reises unterschied sich erkennbar von der eher fleckigen gelben Farbe des schlecht gelagerten weißen Reises, der manchmal von Regierungen billig angeboten wird, um armen Menschen zu helfen.

Aus mehreren Perspektiven ist die Farbe des Goldenen Reises positiv. Die Verbraucher haben die Wahl, ob sie es zum Kochen auswählen und konsumieren oder nicht. Eine solche Verbraucherentscheidung wird verweigert und daher nur von Regierungen oder Pflanzenzüchtern getroffen, wenn das biofortifizierte Merkmal von Personen, die es konsumieren, nicht nachweisbar ist , wie im Fall von unsichtbaren Biofortifizierungsmitteln wie Eisen oder Zink, die in biofortifizierte Getreidekulturen eingebracht oder zur Anreicherung von verarbeiteten Lebensmitteln verwendet werden. Die Farbe des Goldenen Reises macht die Wahl des Verbrauchers deutlich, auch in Bevölkerungsgruppen mit einer Vielzahl von Sprachen und Dialekten oder wo Einzelpersonen Analphabeten sind: Jedes Korn von Goldenem Reis ist individuell gekennzeichnet, durch seine Farbe. Auf Verpackungen ist keine Kennzeichnung erforderlich, und die Präferenz kann durch die Mitteilung des Fehlens nachteiliger Assoziationen und des erwarteten gesundheitlichen Nutzens durch den Verzehr positiv beeinflusst werden.Achtzig Prozent — etwa 380 Millionen Tonnen – der weltweiten Reisproduktion werden auf kleinen Farmen für den Familienkonsum produziert, normalerweise unverarbeitet, außer zum Polieren . Es wird wahrscheinlich nicht lange gelagert, da Reis normalerweise in zwei oder drei Wachstumszyklen pro Jahr produziert wird und die Lagermöglichkeiten begrenzt sind. Daten haben gezeigt, dass der Abbau des β-Carotins 2 Monate nach der Ernte minimal ist und Proben von goldenem Reis, die 4,5 Jahre bei Umgebungstemperaturen gelagert wurden, merklich gelb bleiben, was auf ein anhaltendes Vorhandensein von β-Carotin hinweist .Anfang 2001, ein Jahr nach dem bahnbrechenden Papier, das die „Proof of Concept“ -Technologie beschreibt , veröffentlichte Greenpeace eine Pressemitteilung: „Gentechnisch veränderter „Goldener Reis“, der Provitamin A enthält, wird das Problem der Mangelernährung in Entwicklungsländern nicht lösen,… Greenpeace-Berechnungen zeigen … , dass ein Erwachsener mindestens 3 essen müsste.7 Kilo Trockenreis, d. H. Rund 9 kilo gekochter Reis, um ihren täglichen Bedarf an Vitamin A aus „Goldenem Reis“ zu decken …“ .

Es ist unklar, wie Greenpeace zu diesem Schluss kam. Damals war bekannt, dass die Bioverfügbarkeit von Carotinoiden durch neun verschiedene Faktoren beeinflusst wird . Aber niemand wusste, wie effizient das β-Carotin in goldenem Reis von menschlichen Erwachsenen oder Kindern in zirkulierendes Vitamin A, Retinol, umgewandelt wurde. Und Ernährungswissenschaftler waren sich einig, dass Tiermodelle nicht hilfreich wären, da Tiere Carotinoide anders verstoffwechseln als Menschen. Forschung war erforderlich, um festzustellen, wie effizient das β-Carotin in goldenem Reis in zirkulierendes Retinol umgewandelt wird, bei Kindern in Entwicklungsländern, in denen Reis das Grundnahrungsmittel ist, das Bevölkerungssegment, das am meisten unter VAD leidet.In einem Förderantrag vom Februar 2002 an die National Institutes of Health (NIH) der US-Regierung für ein Projekt mit dem Titel ‚Retinol Equivalents of Plant Carotinoids in Chinese Children‘ heißt es: ‚Dieses Projekt soll den Vitamin-A-Wert (Äquivalenz) von Provitamin-A-Carotinen aus der Nahrung aus Spinat, goldenem Reis und reinem β-Carotin (β-c) in Öl bestimmen. Diese Experimente werden bei Kindern (6-8 Jahre) mit / ohne ausreichende Vitamin-A-Ernährung durchgeführt.Am 10. Februar 2004 genehmigte das Institutional Review Board (IRB) der Tufts University das Forschungsprotokoll für ‚Retinoläquivalente pflanzlicher Carotinoide bei chinesischen Kindern‘ und stellte fest, dass ‚die Genehmigung der Zhejiang Academy of Medical Sciences vorliegt‘.Am 11.März 2008 überprüfte und genehmigte das Tufts IRB am 10.Mai 2008 die Studie ‚Vitamin A Value of Plant Carotinoids (Spinach and Golden Rice in Children)‘ basierend auf dem Protokoll ‚Retinol equivalents of plant carotinoids in Chinese children‘. Beide Protokolle verwiesen auf ‚NIH Grant Proposal 1R01 DK060021‘.Am 30. März 2008 in Bezug auf ‚Retinoläquivalente pflanzlicher Carotinoide bei chinesischen Kindern‘ und ‚NIH Grant 1R01 DK060021-01‘: Das ethische Überprüfungskomitee der Zhejiang Academy of Medical Sciences bestätigte, dass sie ‚die vorgeschlagene Verwendung von Humansubjekten, die am 27. Juni 2003 identifiziert wurden, überprüft‘ und bescheinigte, dass ‚der Genehmigungsbescheid noch gültig ist‘.

Obwohl die chinesische Kinderforschung 2003 geplant war, führten verschiedene praktische Rückschläge bei der Produktion2 des Deuterium-markierten Goldenen Reises dazu, dass die Feldarbeiten in China erst Mitte Juni 2008 abgeschlossen wurden und aufgrund der Komplexität der Analyse in Verbindung mit begrenzten analytischen Ressourcen erst 2012 veröffentlicht wurden.

In der Zwischenzeit wurde ähnliche Forschung genehmigt und mit erwachsenen Freiwilligen in den USA durchgeführt. Die Daten bestätigten, dass 3, 8 Moleküle β-Carotin, die durch den Verzehr einer einzigen Mahlzeit Goldenen Reises gewonnen wurden, in ein Molekül zirkulierendes Retinol umgewandelt wurden ; dies 3.Die Biokonversion von 8:1 ist im Vergleich zu den mit anderen pflanzlichen Quellen ermittelten Konversionsverhältnissen sehr günstig . Als die chinesische Kinderforschung am 8. August 2012 online veröffentlicht wurde, berichteten die Autoren über ein Biokonversionsverhältnis von 2,3: 1,0, das später auf 2,1: 1,0 angepasst wurde, und ein Verhältnis, das sich statistisch signifikant von dem 2,0: 1,0 von β-Carotin in Öl unterscheidet, eine andere Behandlung in der gleichen Forschung. Eine dritte Behandlung, Spinat, zeigte einen Umsatz von 7,5:1,0. In jedem Fall wurde im ausgeklügelten Forschungsdesign die Effizienz der Umwandlung von β-Carotin in zirkulierendes Retinol nach einer einzigen Mahlzeit mit der β-Carotinquelle gemessen. Zusammenfassend zeigt die hohe Biokonversionseffizienz von goldenem Reis-β-Carotin zu Vitamin A, dass dieser Reis als Quelle für Vitamin A verwendet werden kann. Goldener Reis kann genauso nützlich sein wie eine Quelle für vorgeformtes Vitamin A aus Vitamin A-Kapseln, Eiern oder Milch, um VAD in reiskonsumierenden Populationen zu überwinden.

Diese Ergebnisse unterschieden sich deutlich von der Prognose von Greenpeace aus dem Jahr 2001. Anstatt die ausgezeichnete Nachricht einer potenziell nützlichen zusätzlichen VAD-Intervention zu begrüßen, veröffentlichte Greenpeace am 29. August 2012 eine weitere Pressemitteilung in China von ihrem niederländischen Hauptquartier aus: ‚Greenpeace ist alarmiert über den von den USA unterstützten GE Food-Versuch an chinesischen Kindern‘ …’Es ist unglaublich beunruhigend zu glauben, dass eine amerikanische Forschungseinrichtung chinesische Kinder als Versuchskaninchen für gentechnisch veränderte Lebensmittel verwendet hat, … Die Relevanz dieser Studie ist fraglich, … Noch löst eine hohe Conversion-Rate alle technischen, ökologischen und ethischen Probleme rund um Goldenen Reis‘ . Greenpeace behauptete, die chinesischen Behörden hätten zugestimmt, die Forschung vor Beginn zu stoppen3, konnten ihre Behauptung gegenüber einem unabhängigen Journalisten jedoch nicht untermauern. Die Pressemitteilung löste in China Hysterie aus und sorgte 4 Jahre nach Abschluss der Feldforschung bei den Eltern der betroffenen Kinder für Bestürzung.

Das IRB der Tufts University führte eine Untersuchung durch und kam zu dem Schluss, dass es keine Bedenken hinsichtlich der Integrität der Studiendaten, der Genauigkeit der Forschungsergebnisse oder der Sicherheit der Versuchspersonen gab. In der Tat zeigte die Studie, dass eine einzelne Portion des Testprodukts, Goldener Reis, mehr als 50 Prozent der empfohlenen täglichen Zufuhr von Vitamin A bei diesen Kindern liefern könnte, was die gesundheitlichen Ergebnisse signifikant verbessern könnte, wenn es als Diätschema angenommen würde. Tufts bemerkte auch, dass ‚die Forschung selbst nicht in voller Übereinstimmung mit der IRB-Politik oder den Bundesvorschriften durchgeführt wurde‘ .

Nach dieser Pressemitteilung von Greenpeace haben Tang et al. (2012) wurde 2015 von der American Society of Clinical Nutrition aus verfahrenstechnischen Gründen zurückgezogen. Die vollständigen Details dieser und anderer Hindernisse für die Entwicklung von Golden Rice sind an anderer Stelle angegeben .Unabhängig davon schrieb der Vorsitzende des Tufts IRB, ein Informatiker, in einer Beschwerde an den Herausgeber einer kritischen Überprüfung des Falles: ‚Es gab keine Forschungsethikkommission oder IRB-Überprüfung und Genehmigung für die Studie, als sie 2008 durchgeführt wurde‘. Dieser grobe Tatsachenfehler in Bezug auf den oben genannten NIH-Zuschuss und die damit verbundenen IRB-Genehmigungen stellt selbst die Professionalität oder Objektivität der IRB-Überprüfung von Tufts 2012 in Frage, die zum Widerruf geführt hat. (Die Forschungsergebnisse und die Qualität des zurückgezogenen Papiers können online überprüft werden).Henry Miller, ein Arzt, Molekularbiologe und Gründungsdirektor der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA), kommentierte 2015 das zurückgezogene Papier: ‘Ein Artikel aus dem Jahr 2012 in der Ernährungsliteratur war möglicherweise der bedeutendste Beitrag zur öffentlichen Gesundheit weltweit seit Dr. Jonas Salks Ankündigung des Polioimpfstoffs. Die operative Phrase könnte gewesen sein, weil Einschüchterung, Politik und die unehrlichen, wissenschaftsfeindlichen Bemühungen von NGOs, die Forschung anzufechten, die Übersetzung ihrer Ergebnisse in lebensrettende Interventionen für Millionen von Kindern verzögert haben. Warum wollen Anti-Gentechnik-Aktivisten die Wale retten, aber Kinder erblinden und sterben lassen?’ .

Die durch die oben genannte Forschung erzeugten Daten ermöglichen die Bestimmung des Anteils des geschätzten durchschnittlichen Bedarfs (EAR), den der β-Carotingehalt von Goldenem Reis Kindern und Erwachsenen bieten kann (Tabelle 2). Wenn goldener Reis die einzige Quelle für β-Carotin in der Nahrung war, reichen 50% des OHRS aus, um VAD zu bekämpfen . Viele Ernährungswissenschaftler sind der Ansicht, dass die Versorgung mit 30-40% des OHRS ausreicht, um VAD zu bekämpfen, da die bioverstärkte Grundnahrungsmittel selten die einzige Quelle für β-Carotin ist. (Die empfohlene Tagesdosis – RDA -, die die Aufrechterhaltung von 3-monatigen Leberspeichern von Vitamin A impliziert, ist nicht erforderlich, um VAD zu bekämpfen.) Die Berechnungen (Tabelle 2) verwenden die β-Carotin-Gehalte, die in verschiedenen Goldenen Reissorten beobachtet wurden (z. RC82, BR29, IR36, IR64) von Golden Rice GR2E 2 Monate nach der Ernte, wenn sich der Abbau stabilisiert hat. Ein 6% iger Verlust an β-Carotin beim Kochen von goldenem Reis oder ein 25% iger Verlust an β-Carotin, wenn ein goldenes Reismehl zuerst gekocht und dann wieder erhitzt wird, wurde nicht berücksichtigt.

Menge an β-Carotin in Goldenem Reis µg/ g Reisverbrauch pro Tag (g trockener Reis vor dem Kochen) Prozentsatz der bereitgestellten NÄHRSTOFFE
β-Carotin zu zirkulierendem Retinol biokonversionsrate: 2,1:1 (z. B. Kinder) Zu einem childa
4,0 40 36%
4,0 100 91%
6,0 40 54%
6.0 100 136%
11.2 40 102%
11.2 100 254%
β-carotene to circulating retinol bioconversion rate: 3.8:1 (e.g. adults) To an adult
4.0 40 20%
4.0 100 50%
6.0 40 30%
6.0 100 75%
11.2 40 56%
11.2 100 140%

Tabelle 2.

Das Potenzial von Goldenem Reis, den geschätzten durchschnittlichen Bedarf an β-Carotin als Vitamin-A-Quelle für 1-3-jährige Kinder und Erwachsene zu decken.

a

Für ein 1- bis 3-jähriges Kind beträgt 100% des Ohrs 210 µg RAE/ Tag. Ein OHR, das keine ausreichende Versorgung gewährleistet, aber für eine normale Dunkelanpassung ausreicht, wird auf 112 µg ~ 50% OHR eingestellt