Aeroponiczna biofortyfikacja roślin. Pędy grochu i liście sałaty jako nowe roślinne źródło witaminy B12

Naukowcy z Wielkiej Brytanii opracowali nową metodę wzbogacania roślin w witaminę B12, która może pomóc w ograniczeniu globalnych niedoborów tego kluczowego mikroelementu. Badanie przeprowadzone przez zespół z John Innes Centre, Quadram Institute, University of Bristol oraz firmę LettUs Grow wykazało, że pędy grochu uprawiane w systemie aeroponicznym mogą dostarczyć pełną dzienną dawkę witaminy B12 już w niewielkiej porcji produktu.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Communications Biology, a autorzy podkreślają, że rozwiązanie to może stać się ważnym elementem strategii walki z tzw. „ukrytym głodem”, czyli niedoborami mikroelementów występującymi mimo odpowiedniej podaży kalorii w diecie.

Nowe podejście do biofortyfikacji żywności

Biofortyfikacja żywności polega na zwiększeniu zawartości wybranych składników odżywczych w produktach spożywczych. W tym projekcie naukowcy wykorzystali technologię aeroponiczną, w której korzenie roślin są regularnie spryskiwane aerozolem zawierającym składniki odżywcze.

W badaniu zastosowano roztwór odżywczy zawierający cyjanokobalaminę, czyli jedną z najczęściej stosowanych i stabilnych form witaminy B12. Roztwór dostarczano bezpośrednio do systemu korzeniowego pędów grochu, co umożliwiło efektywne wchłanianie witaminy przez rośliny.

Analiza chemiczna wykazała, że już po ośmiu dniach uprawy liście zgromadziły ilość witaminy B12 przekraczającą poziom niezbędny do pokrycia zalecanego dziennego spożycia w 15-gramowej porcji świeżych pędów grochu.

Co istotne z punktu widzenia rynku spożywczego, wzbogacone rośliny zachowały typowy okres przydatności do spożycia, a zawartość witaminy utrzymywała się również podczas przechowywania w chłodniach.

Potwierdzona biodostępność witaminy

Aby ocenić, czy witamina B12 zawarta w roślinach będzie dostępna dla organizmu człowieka, badacze z Quadram Institute przeprowadzili eksperymenty symulujące proces trawienia.

Modele laboratoryjne wykazały, że witamina zawarta w pędach grochu jest dostępna dla enzymów trawiennych, co oznacza wysokie prawdopodobieństwo jej wchłaniania do krwiobiegu po spożyciu produktu.

Oznacza to, że biofortyfikacja nie tylko zwiększa zawartość witaminy w roślinie, ale również zapewnia jej funkcjonalną biodostępność.

Witamina B12 – kluczowy, ale problematyczny składnik diety

Witamina B12 (kobalamina) jest jednym z najbardziej złożonych strukturalnie związków odżywczych. W przeciwieństwie do wielu innych witamin nie jest syntetyzowana przez rośliny, lecz wyłącznie przez bakterie.

Dlatego naturalne źródła witaminy B12 w diecie człowieka pochodzą głównie z produktów zwierzęcych, takich jak:

• • mięso
  • ryby
  • jaja
  • mleko i produkty mleczne

Niedobory tej witaminy mogą prowadzić do licznych zaburzeń zdrowotnych, w tym:

• • niedokrwistości megaloblastycznej
  • osłabienia mięśni
  • zaburzeń poznawczych i neurologicznych
  • problemów psychicznych

Szacuje się, że około 6% populacji Wielkiej Brytanii cierpi na niedobór witaminy B12, a nawet 44% może mieć jej poziomy niewystarczające. Problem ten ma charakter globalny i dotyczy szczególnie osób stosujących diety roślinne oraz osób starszych.

„Ukryty głód” – niedobory mikroelementów w populacji

Autorzy badania zwracają uwagę na zjawisko określane jako „hidden hunger”, czyli ukryty głód. Oznacza on sytuację, w której dieta dostarcza odpowiednią ilość energii, ale nie zapewnia wystarczającej podaży mikroelementów.

Zjawisko to może dotyczyć także osób stosujących leki hamujące apetyt, ponieważ zmniejszenie ilości spożywanego pokarmu często prowadzi do obniżenia podaży witamin i składników mineralnych.

W związku z rosnącą popularnością diet roślinnych i flexitariańskich naukowcy podkreślają potrzebę opracowania nowych, roślinnych źródeł witaminy B12.

Wysoki koszt produkcji witaminy B12

Jednym z głównych problemów związanych z dostępnością witaminy B12 jest jej wysoki koszt produkcji. Ze względu na skomplikowaną strukturę chemiczną nie można jej syntetyzować w sposób przemysłowy metodami chemicznymi.

Produkcja opiera się na fermentacji bakteryjnej, wymagającej dużych instalacji biotechnologicznych. W rezultacie witamina B12 jest jedną z najdroższych witamin na rynku, osiągając cenę nawet 20 000 funtów za kilogram.

Obecnie około 90% globalnej produkcji tej witaminy odbywa się w Chinach.

Aeroponika jako sposób na tańsze wzbogacanie żywności

Technologia aeroponiczna umożliwia bardzo precyzyjne kontrolowanie ilości składników odżywczych dostarczanych do roślin. Dzięki temu możliwe jest efektywne wykorzystanie niewielkich ilości drogiej witaminy B12.

Zespół badawczy oszacował, że dodanie witaminy B12 do opakowania pędów grochu lub mieszanki sałat zwiększyłoby koszt produktu o mniej niż jeden pens brytyjski.

Badacze planują obecnie rozwijać technologię w kierunku produkcji komercyjnej, zarówno w farmach wertykalnych, jak i w nowoczesnych szklarniach ogrodniczych.

Rolnictwo precyzyjne w służbie zdrowia publicznego

Projekt stanowi przykład interdyscyplinarnej współpracy łączącej biologię roślin, technologię żywności oraz nowoczesne rolnictwo.

Według autorów badania biofortyfikacja roślin w systemach kontrolowanej uprawy może w przyszłości umożliwić tworzenie żywności funkcjonalnej, która będzie naturalnym źródłem trudno dostępnych mikroelementów.

Takie podejście może odegrać istotną rolę w walce z globalnymi niedoborami składników odżywczych oraz w poprawie jakości żywienia w populacjach na całym świecie.

Źródło: Communications Biology, Addressing Vitamin B12 deficiency through aeroponic fortification of a salad crop
DOI: http://dx.doi.org/10.1038/s42003-026-09764-y