未来面包有望更营养健康 关键秘密在益生真菌

真菌在人类的食品与医药领域应用已久，甚至已成饮食文化，而它可能成为缓解全球“隐性饥饿”的关键。澳洲科学家发现，在一些品种的面包小麦中施用一种有益真菌，能使小麦的籽粒累积更多有益于人类吸收的微量营养元素。

小麦是世界第二大粮食作物，为全球众多人口提供热量和营养。不过，许多人因缺乏铁、锌等微量元素而罹患“微量营养缺乏症”，形成一种看不见的“隐性饥饿”状况。该状况严重威胁着公共卫生，使得许多人丧命或生病。

为了缓解这种问题，过去有科学家希望透过接种丛枝菌根真菌（AM）技术，提升小麦对锌和铁等微量元素的吸收，但伴随着植酸（Phytic Acid）含量升高的副作用，阻碍了人体消化系统对锌、铁等微量营养元素的吸收。

澳洲阿德莱德大学（University of Adelaide）科学家为了解决这个问题。他们将丛枝菌根真菌（AM）种植到澳洲常见的小麦品种（可做成面包的小麦），意外发现真菌不仅能让小麦产生更大的籽粒，还能让籽粒内累积更多生物必备的微量营养物质。

这项结果意味着用这种方法种植小麦，可以为人类提供更高的营养价值。该研究结果于7月23日发表到《植物、人类、地球》杂志上。

研究人员研究的对象是一种名为“Rhizophagus irreparableis”的丛枝菌根真菌。它与多种植物的根系（包括大麦、水稻、高粱和小麦等）形成有益的共生关系，透过细长的菌丝网络结构延伸至土壤深处，帮助植物吸收更多养分，同时增强植物的抗逆性与减少对化学肥料的依赖。

基于这些原因，该种真菌成为农业生态领域的明星菌种，也成为农业生态领域研究和应用最广泛的真菌之一。

研究人员选取澳洲常见的8种不同的面包小麦品种，将其分为接种与未接种真菌的对照组，并分别种植于模拟贫瘠与施肥后农田的低磷和高磷土壤中。收成后，他们使用X射线萤光显微镜等精密技术，分析小麦的籽粒产量、营养成分、植酸含量，以及微量元素在籽粒内部的分布情况。

实验结果证实了团队的乐观预期。他们发现这些接种AM真菌的小麦，只需要种植在适当磷浓度土壤中，其籽粒大小、磷和锌的含量就会提高，且植酸（PA）含量会出现降低的情况。事实上，接种真菌的某些小麦品种在高磷条件下，其植酸含量甚至比对照组还要低。

由于大部分植物磷元素，会以植酸的形式储存在谷物中，但植酸是一种抗营养化合物，会牢牢抓住锌、铁等矿物质，降低人体肠道对于锌和铁等微量营养素的生物利用性。“生物利用性”是指实际能被人体或生物吸收利用的比例。

研究人员还发现，这些接种过AM真菌的小麦，它们小麦糊粉层中的锌、铁含量升高（两种元素摩尔比下降），显示两种元素的生物利用性出现提升。“糊粉层”是谷物麸皮的一部分，因营养极为丰富，通常成为全麦面粉保留的精华部分。

研究人员表示，这项发现代表此方法，能在不牺牲营养吸收率的前提下强化小麦的营养。也代表添加真菌种植的面包小麦可能是一种有前途的策略，可以在不影响农艺实践（施用磷肥）或产量目标上，为人类产生更具有高微量营养素、生物利用度的小麦粒，将有助于缓解全球面临的微量营养缺乏的问题。

“这项研究展示了一种永续的选择，让我们能更好的使用土壤中既有养分。我们发现，透过给小麦接种菌根真菌，可以让小麦为人类提供必需的微量营养素。”该篇论文通讯作者、计划负责人澳洲阿德莱德大学的史蒂芬妮·J·沃茨-威廉斯（Stephanie J. Watts-Williams）博士对该校新闻室说道。

威廉斯博士补充道，“目前全球约有30%的人口患有锌缺乏症，还有60%的人口患有铁缺乏症，这些都会损害人体健康。若缺锌会影响怀孕、儿童和青少年时期的正常发育，并可能引发腹泻等症状；缺铁则会导致缺铁性贫血，影响人的免疫功能和认知发展，严重甚至会提高母亲和婴儿的死亡率。”

主要作者、阿德莱德大学博士阮氏艳（Thi Diem Nguyen）总结道，“我们发现低磷土壤条件下，真菌接种不影响谷物的植酸含量，甚至在高磷土壤条件下，还能降低某些品种小麦的植酸，进而提高锌和铁的生物利用度。该结果显示面包小麦施用磷肥与接种益生真菌是可以并行，且兼顾谷物产量与营养品质。”