良質なタンパク質のトウモロコシ

高品質タンパク質トウモロコシ(QPM) はトウモロコシの 品種群です。QPM 穀物には、リジンとトリプトファンがほぼ 2 倍含まれています。リジンとトリプトファンは、人間や単胃動物には必須ですが、穀物中の制限アミノ酸です。QPM は従来の植物育種による製品 (つまり、遺伝子組み換えではありません) であり、バイオ強化の一例です。

QPMは、1990年代後半に国際トウモロコシ・小麦改良センター（CIMMYT）のSurinder VasalとEvangelina Villegasによって開発されました。この功績により、2人は2000年の世界食糧賞を受賞しました。^[1]

中南米、アフリカ、アジアでは、数億人がトウモロコシを主食として、また乳児の離乳食や家畜の餌として頼りにしています。残念ながらトウモロコシには 2 つの大きな欠点があります。タンパク質の生成に必要なリジンとトリプトファンというアミノ酸が十分に含まれておらず、ナイアシン(ビタミンB 3 )が消化できない_複合体に結合しているのです。マヤ人とアステカ人はトウモロコシをアルカリ性の石灰水で煮てニシュタマリゼーションを行っていました。これにより複合体が分解され、ナイアシンが利用可能になりました。しかし、この習慣は主に旧世界や「新世界」の入植者に伝わらず、16 世紀以降ペラグラが流行しました。さらに、トウモロコシを多く摂取する食事はウェット マルトリションと呼ばれる状態を引き起こします。これは、カロリーは十分摂取しているのに、タンパク質が不足して体が機能不全に陥る状態です。食事中のタンパク質の慢性的な不足はクワシオルコルを引き起こします。

したがって、従来のトウモロコシは、多様な食事の一部として消費されない限り、質の悪い主食であり、これは発展途上国のほとんどの人々にとって手の届かないものである。

QPM は、最新の熱帯トウモロコシ品種よりも 70～100% 多くリジンとトリプトファンを生成します。これら 2 つのアミノ酸により、体は完全なタンパク質を生成できるため、水分不足による栄養失調が解消されます。さらに、トリプトファンは体内でナイアシンに変換されるため、理論的にはペラグラの発生率が低下します。

タンパク質含有量を高めた改良トウモロコシは1920年代に遡り、「オペーク2」品種は1963年に開発されました。オペーク2はリジンとトリプトファンの含有量が従来のトウモロコシよりも優れていましたが、収穫量が少なく、粒が柔らかく白っぽいため、穂腐れや虫害を受けやすくなっていました。さらに、味と粒の外観が消費者の不満を招き、最終的には市場でタンパク質強化品種を拒否しました。^[2]

Surinder Vasal 氏とEvangelina Villegas 氏は、1970 年代初頭に CIMMYT で勤務していたときにメキシコで共同研究を始めました。Villegas 博士はタンパク質の品質を調査する研究室の責任者で、Vasal 博士は広く受け入れられる QPM 品種の開発に取り組むよう新たに任命された植物育種家でした。

穀物化学と植物育種技術を統合し、ヴァサル博士とヴィレガス博士は既存の不透明 2 トウモロコシと遺伝子組み換え物質を共同で組み合わせました。1970 年代を通じて、彼らは驚くべき速度で遺伝資源を生産し、分析しました。時には年間 25,000 サンプルを処理することもありました。1980 年代半ばまでに、彼らは従来の穀物に似た硬い穀粒特性と優れた味を備え、リジンとトリプトファンの含有量がはるかに高い QPM 遺伝資源を生産しました。

しかし、多くの栄養学者が、他の方法で最貧困層の食事にタンパク質を加えることができると感じていたため、彼らの発見は何年も活用されませんでした。1990年代初頭、CIMMYTは国際的な支援と資金を獲得し、ガーナと他のいくつかのアフリカ諸国でQPMの推進を開始しました。それ以来、QPMは中国、メキシコ、中央アメリカの一部でも非常に良い結果をもたらしています。

opaque -2変異は、リジンを欠くゼイン関連の種子貯蔵タンパク質の転写を減少させ、その結果、リジンを豊富に含む他のタンパク質の存在量を増加させました。^[3]ゼインの欠乏により柔らかい食感が生じ、QPM につながる「硬胚乳 o.2」のさらなる開発が必要になります。^[4]

QPM を摂取する乳児や成人はより健康で、マラスムスやクワシオルコルなどの栄養失調障害のリスクが低く、ラテンアメリカとアフリカのデータでは、すでに栄養失調に陥っている人々の栄養失調の影響を逆転させる穀物の役割が示されています。 ^{[引用が必要]} QPM は、適切な栄養価の基準である脱脂乳の 90% の栄養価を提供します。ユニセフの報告によると、毎月 100 万人の乳幼児が飢えている中、毎日の配給に QPM を含めることで健康が改善され、命が救われます。さらに、QPM を与えられた豚は急速に体重が増え、より早く市場に出せるようになり、小規模農家に高品質のタンパク質源を追加で提供できます。^{[引用が必要]}

QPMハイブリッドは、さまざまな気候や栽培条件に合わせて開発およびテストされており、QPM品種は世界中で約900万エーカー（36,000 km ²）で栽培されています。一方、QPMの研究開発は、メキシコからラテンアメリカ全土、アフリカ、ヨーロッパ、アジアに広がっています。中国で最も貧しい省である貴州省では、QPMハイブリッドの収穫量は他のハイブリッドよりも10％高く、この作物によって新しい養豚企業が設立され、食糧安全保障と可処分所得が向上しました。全体として、QPM遺伝資源は、開発途上国の経済に年間10億米ドル以上貢献するまでに成長しました。^[要出典] インドでは、Rashtriya Krishi Vikas Yojnaの下、ラジャスタン州ウダイプール市にトウモロコシの加工および付加価値に関する卓越センターが設立され、市販の食品や産業で高品質のタンパク質トウモロコシをより有効に活用できるようにしています。このセンターでは、QPM 小麦粉を使用して、ビスケット、ケーキ マフィン、押し出し成形品のパフコーン、パスタなどのさまざまなベーカリー製品を開発しました。