Генетичні технології для підвищення харчової цінності культур в умовах зміни клімату
Огляд у журналі Nature демонструє, як CRISPR-Cas та метаболічна інженерія можуть підвищити поживність культур для боротьби з прихованим голодом.
24 червня 2026 року в науковому журналі Nature (том 654, сторінки 877–891) було опубліковано всебічний огляд під назвою "Генетичні технології для підвищення харчової цінності сільськогосподарських культур в умовах зміни клімату" (Genetic technologies to enhance crop nutritional value under climate change). Над цією роботою працювала авторитетна міжнародна група дослідників, до якої увійшли Домінік Ван Дер Стратен (Dominique Van Der Straeten), Мустафа Булут (Mustafa Bulut), Да Цао (Da Cao), Асаф Ахароні (Asaph Aharoni), Ховарт Буїс (Howarth Bouis), Антоніо Гранель (Antonio Granell), Вільгельм Груїссем (Wilhelm Gruissem), Біргер Ліндберг Меллер (Birger Lindberg Møller), Кеті Мартін (Cathie Martin), Хольгер Пухта (Holger Puchta), Несе Среєнівасулу (Nese Sreenivasulu), Ален Тіссьє (Alain Tissier), Ліна Тріпаті (Leena Tripathi), Марк Ван Монтегю (Marc Van Montagu) та Алісдер Р. Ферні (Alisdair R. Fernie). Дослідження присвячене надважливій глобальній проблемі: сьогодні понад 700 мільйонів людей живуть в умовах калорійного голоду, а більше ніж два мільярди осіб страждають від дефіциту мікроелементів, відомого як "прихований голод".
Автори наголошують, що для досягнення Цілі сталого розвитку ООН 2 («Подолання голоду») необхідно одночасно працювати над трьома основними завданнями у сільському господарстві. По-перше, це збільшення загальної врожайності для забезпечення потреб зростаючого населення планети. По-друге, підвищення концентрації вітамінів і мінералів для забезпечення рекомендованої добової норми споживання (так звана мультибіофортифікація). По-третє, покращення стійкості рослин до змін клімату. Історично склалося так, що Зелена революція успішно збільшила світове виробництво калорій, проте вона поставила в пріоритет високу врожайність, знехтувавши харчовою якістю, що призвело до посилення проблеми прихованого голоду.
Ця криза харчування додатково ускладнюється сучасними екологічними чинниками. Наукові дані свідчать, що стрес, спричинений глобальними змінами клімату, безпосередньо знижує концентрацію кількох ключових мікроелементів у сільськогосподарських культурах. У відповідь на ці виклики технологія CRISPR-Cas зарекомендувала себе як революційний метод селекції. Дозволяючи редагувати геном із надзвичайно високою точністю, ця технологія вже була офіційно прийнята та впроваджена багатьма країнами світу для підвищення стійкості та якості сільськогосподарських культур.
В огляді детально аналізується, як підходи на основі CRISPR-Cas можуть бути застосовані для досягнення цілей біофортифікації шляхом підвищення щільності мікроелементів до рівнів, необхідних для подолання дефіциту вітамінів і мінералів у раціоні. Зважаючи на обмежені терміни, що залишилися для ліквідації голоду на планеті, дослідники наполягають на поєднанні інструментів CRISPR-Cas із метаболічною інженерією на основі генетичної трансформації та іншими передовими технологіями.
Окрім стандартних метаболічних шляхів та сучасних методологій CRISPR-Cas, дослідження вказує на невикористані геномні ресурси, які можна залучити для біофортифікації сільськогосподарських культур мікроелементами. Автори також пропонують схематичний огляд чинного законодавства щодо Нових геномних технологій (NGT) та генетично модифікованих організмів (GMO) на різних континентах. У підсумку вчені закликають до інтеграції цих передових генетичних інструментів для розв'язання однієї з найважливіших соціальних та аграрних проблем двадцять першого століття.