Biofortyfikacja to wzbogacanie roślin w konkretne pierwiastki. Spożywanie tak ulepszonej żywności ma na celu ograniczanie występowania chorób wywołanych niedoborami pierwiastków (ważne, aby składniki obecne były w pożywieniu w formach łatwo przyswajalnych).

Przykłady roślin poddanych biofortyfikacji to warzywa (np.: ziemniaki, marchew, pomidory) wzbogacone w jod czy zboża wzbogacone w selen.

Żywność pochodzenia roślinnego może zawierać zbyt mało składników mineralnych, wtedy wskazane jest ich uzupełnianie. Jedną z przyczyn niskiej zawartości składników w roślinach jest niedobór tych składników w glebach, na których prowadzone są uprawy (niedobór wynika z wynoszenia pierwiastków z plonem roślin, niedostatecznego nawożenia, ograniczenia wprowadzania pierwiastków do środowiska ze źródeł przemysłowych). Pierwiastki obecne w glebach mogą też występować w formach trudno przyswajalnych, niedostępnych dla roślin. Uprawa roślin dających wysokie plony również nie sprzyja gromadzeniu dużych ilości pierwiastków w biomasie (występuje tzw. „efekt rozcieńczenia”).



Pojęcie „biofortyfikacji” często wiązane jest z pojęciem „żywności funkcjonalnej”. Określa się tak żywność, która poza normalną wartością odżywczą jest także źródłem konkretnych substancji aktywnych biologicznie, prozdrowotnych (lub zawiera zmniejszone ilości substancji antyżywieniowych).

Rośliny wzbogacone w odpowiednie pierwiastki mogą być elementem diety społeczeństw krajów rozwiniętych, ale bardzo ważne jest również wykorzystywanie biofortyfikacji jako metody walki z tzw. głodem utajonym. Głód utajony spowodowany jest m.in. brakiem minerałów i wynika ze spożywania żywności o nieodpowiedniej jakości, ubogiej w składniki mineralne.

Nawożenie

Biofortyfikacja może odbywać się poprzez nawożenie roślin, a także na drodze selektywnej hodowli roślin metodami konwencjonalnymi lub poprzez wytwarzanie roślin genetycznie zmodyfikowanych (w celu uzyskania takich, które będą zdolne do akumulacji zwiększonych ilości pierwiastków).

Nawożenie roślin należy do tzw. metod fortyfikacji agronomicznej, agrotechnicznej. Określając możliwości biofortyfikacji roślin na drodze nawożenia, bada się wpływ: 

• dawki pierwiastków,
• formy chemicznej pierwiastków (np.: źródłem jodu może być jodek lub jodan potasu, źródłem selenu – selenian(VI) lub selenian(IV) sodu),
• sposobu aplikacji pierwiastków (doglebowy, dolistny; opracowuje się też metody biofortyfikacji w uprawach hydroponicznych).

Ocenia się efekty działania pojedynczych pierwiastków i ich mieszanin (istnieje możliwość jednoczesnego wzbogacania roślin w kilka pierwiastków). Biofortyfikacja nie powinna oczywiście prowadzić do obniżenia wielkości plonu roślin czy pogorszenia jego jakości (np.: zwiększenia zawartości azotanów, zaburzeń pobierania i akumulacji innych pierwiastków). Warto pamiętać o tym, że skuteczność biofortyfikacji zależy od gatunku i organu rośliny. Na przykład, przy stosowaniu takich samych dawek jodu, korzenie marchwi gromadzą znacznie mniejsze ilości jodu niż bulwy ziemniaka i liście sałaty. Wzbogacanie warzyw w składniki pokarmowe ma tę zaletę, że wiele warzyw spożywanych jest w postaci surowej, bez obróbki cieplnej mogącej prowadzić do obniżenia zawartości wprowadzanych składników.

Jod

Wiele prac nad biofortyfikacją dotyczy wzbogacania warzyw w jod. Niedobór jodu prowadzi do zaburzeń syntezy hormonów tarczycy i rozwoju płodu. W Polsce szerokie badania dotyczące możliwości biofortyfikacji warzyw w jod prowadzone są m.in. na Uniwersytecie Rolniczym in. Hugona Kołłątaja w Krakowie.

Jod jest obecny w roślinach w formie łatwo przyswajalnej, o bardzo dużej biodostępności, osiągającej nawet 99%. Spożywanie roślin bogatych w jod pozwoliłoby ograniczać występowanie zaburzeń związanych z niedoborem tego pierwiastka (obecnie ważnym źródłem jodu w diecie jest sól spożywcza wzbogacana w związki jodu, zalecane ograniczenie spożycia soli wymaga jednak szukania nowych dróg uzupełniania niedoborów tego pierwiastka).

Selen

Kolejny z pierwiastków to selen. Niedobór selenu jest obecnie powszechnie spotykany w glebach, zwłaszcza rejonów nieprzemysłowych. Skutkiem jest mała zawartość selenu w kolejnych ogniwach łańcucha pokarmowego gleba – roślina – zwierzę – człowiek. Selen między innymi reguluje poziom hormonów tarczycy, stymuluje układ odpornościowy, bierze udział w procesach neutralizacji reaktywnych form tlenu i detoksykacji metali ciężkich. Właściwy poziom selenu w organizmie to mniejsze ryzyko wystąpienia nowotworów, chorób serca, wątroby i tarczycy, a także wielu chorób wieku starczego. Niedobór selenu obniża ruchliwość plemników. Głównym źródłem tego pierwiastka dla ludzi i zwierząt jest pożywienie, dlatego zasadne jest jego wzbogacanie w selen.

Literatura:
1. Darecki A., Saeid A., Górecki H. 2015. Selen w perspektywie fortyfikacji roślin o znaczeniu gospodarczym dla Polski. Wiadomości Chemiczne, 69, 11-12, 1067-1081.
2. Smoleń S. 2013. Biuletyn Informacyjny Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Nowatorskie badania – biofortyfikacja roślin w jod. 1, 81, 28-29.
3. Strzetelski P. 2013. Biofortyfikacja roślin w jod. Aura, 6, 23-26.