刘玉秀 黄淑华 王景琳 张正茂,*

1 西北农林科技大学农学院, 陕西杨凌 712100; 2 西北农林科技大学园艺学院, 陕西杨凌 712100

钙是人体生命活动所必需的矿物质元素。钙不仅是骨骼和牙齿重要组成部分, 而且在人体中参与骨骼肌和心肌的收缩、神经反应、免疫吞噬等重要的生理功能[1]。全球约35亿人缺钙, 其中90%缺钙人群在非洲和亚洲, 缺钙已成为影响人类健康的世界性重大问题[2-3]。2012年我国居民人均钙摄入量为366.1 mg d–1, 不到中国营养学会推荐钙摄入量的一半, 且低于2002年388.8 mg[4]。缺钙可引起骨质疏松症、骨关节病、小儿佝偻病等疾病[1,5], 其中仅缺钙引起的骨质疏松性骨折, 美国和我国每年需花费上百亿的医疗费用[6]。另外, 饮食中低钙摄入量与肾结石和结肠癌的风险增加有关[7]。

人类借助富含钙的食物、保健品或药品等进行补钙, 但依然存在投资大、覆盖面小和费用高等缺陷, 不能根治钙营养不良的问题。主食是一种最优安全的矿物质元素补充途径。在食品加工过程中添加营养强化剂, 提高食品中钙含量, 如钙强化豆浆、钙强化橙汁和富钙饼干[1,8], 但提高了生产成本且覆盖面不广。生物强化是一种基于农业的改善人体营养的工具 。生物强化是通过遗传改良方法提高小麦籽粒的钙等矿物质元素含量, 是在小麦生长过程中自然而然的增加, 且不影响作物的农艺性状和口感特性[9-11]。粮食作物的生物强化是一种低成本、可持续和有效解决钙缺乏的方案[12]。

小麦是分布最广的世界性粮食作物, 为人类提供约20%的蛋白质和21%的食物热量, 是人体膳食钙的主要来源。……