Après des décennies de développement, les Philippines sont devenues le 21 juillet de cette année le premier pays à approuver officiellement la propagation commerciale du riz dit doré. Il s’agit d’une souche de riz qui a été génétiquement modifiée pour produire du bêta-carotène dans ses grains. C’est le même composé qui a rendu les carottes si célèbres et qui est une source importante de vitamine A.

Obtenir suffisamment de vitamine A est essentiel non seulement pour les enfants et les nouveau-nés, mais aussi pour les femmes enceintes et allaitantes. Actuellement, la carence en vitamine A (CVA) est la principale cause de cécité infantile évitable et une cause importante de mortalité infantile. Bien que la VAD ne soit pas la seule forme majeure de malnutrition dans le monde, les efforts de biofortification comme le riz doré devraient améliorer considérablement la vie de millions de personnes dans le monde en réduisant l’impact de la VAD.

Cela soulève des questions quant à l’efficacité probable d’initiatives telles que le riz doré et si la biofortification des aliments de base pourrait devenir plus courante à l’avenir, y compris aux États-Unis où la fortification des aliments est déjà devenue courante.

Faire en sorte que les plantes répondent à nos exigences

La domestication des plantes est un processus continu, lancé par l’humanité il y a des milliers d’années, lorsque les premiers agriculteurs ont commencé à sélectionner et à cultiver des plantes spécifiques présentant des caractéristiques souhaitables. Sur de nombreuses générations de plantes, cela produirait progressivement de nombreuses cultures domestiquées que nous connaissons aujourd’hui. Ce processus de sélection artificielle a augmenté la taille des fruits et des céréales, a rendu les cultures plus faciles à traiter et à consommer, et a augmenté le rendement.

Le 20ème siècle a vu l’essor de l’agriculture intensive, conduisant à la soi-disant « Révolution verte » entre les années 1940 et 1970, au cours de laquelle l’agriculture mondiale a vu ses rendements augmenter considérablement grâce à la technologie : engrais artificiels, irrigation améliorée et méthodes de récolte améliorées, mais aussi une sélection artificielle de plantes plus concentrée.

Le jardin gamma actuel de l’Institute of Radiation Breeding, Hitachiohmiya, Japon. (la source)

Grâce à la sélection par mutation – également connue sous le nom de sélection mutagène ou de variation, ainsi que la mutagénèse – les graines de plantes sont exposées à des sources mutagènes de produits chimiques, de rayonnement ou d’enzymes pour créer des mutants génétiques. Cela introduit des changements aléatoires dans le génome des cellules de la plante, ce qui peut entraîner des changements souhaitables sur lesquels peuvent être sélectionnés.

Ou pas. En fait, ce n’est pas très différent de ce qui se passe naturellement, sauf beaucoup plus rapidement et à un rythme beaucoup plus rapide, et avec malheureusement le même problème de mutations indésirables qui se multiplient, qui peuvent paralyser ou tuer une plante affectée. Bien que cela en fasse un processus lent et laborieux, la mutagénicité est responsable de milliers de types de fruits et légumes que nous achetons aujourd’hui dans les supermarchés.

La modification génétique peut être opposée au génie génétique (GE), où le génome de la plante est directement édité afin d’effectuer les modifications souhaitées. Les avantages du génie génétique sont évidents : les changements apparaissent instantanément et les mutations indésirables sont évitées.

De plus, dans les plantes génétiquement modifiées, des capacités génétiques peuvent être introduites qui sont par ailleurs étrangères à la plante, telles que la production de bêta-carotène dans ses grains. Même avec des plantes GM mutagènes, il est peu probable qu’un changement aussi important se produise spontanément. Dans la version actuelle du riz doré (GR2), le gène CrtI de Pantoea ananatis et le gène de la phytoène synthase (Psy) de Zea mays (maïs) sont ajoutés pour compléter la voie du bêta-carotène qui est incomplète pour le grain de riz.

Construction de gène utilisée pour générer du riz doré. RB, séquence de bordure droite d’ADN-T; Glu, promoteur de glutéline spécifique à l’endosperme du riz; CrtI, carotène désaturase de Pantoea ananas; tpSSU, peptide de transit de la petite sous-unité de la ribulose bis-phosphate carboxylase de pois pour la localisation des chloroplastes ; nsa, terminateur de nopaline synthase ; Psy, gène de la phytoène synthase de Narcissus pseudonarcissus (GR1) ou Zea mays (GR2) ; Ubi1, promoteur de polyubiquitine de maïs ; Pmi, gène de la phosphomannose isomérase d’E. coli pour la sélection positive (GR2) ; LB, séquence de bordure gauche d’ADN-T. (La source)

Plaidoyer pour le bêta-carotène dans les grains de riz

Les carotènes sont généralement considérés comme un composant essentiel de la capacité des plantes à effectuer la photosynthèse. Cela explique pourquoi le bêta-carotène est un composant courant des légumes-feuilles, tels que le chou frisé, les épinards et le brocoli, ainsi que les citrouilles et les carottes. Malheureusement, aucun de ces légumes-feuilles, ni aucune source animale de vitamine A, n’est facilement disponible dans de nombreuses régions du monde, ou abordable s’ils le sont.

Comme l’ont noté Saeed Akhtar et al., il existe trois façons de corriger la VAD : la supplémentation, l’enrichissement et la diversification alimentaire. La supplémentation en vitamine A n’est que quelque peu efficace car elle repose sur un organisme gouvernemental fournissant une supplémentation régulière à tous ceux qui en ont besoin. La supplémentation en vitamine A devient également moins efficace lorsque le corps contient moins de graisse car elle est liposoluble. De même, l’enrichissement nécessite que quelqu’un ajoute de la vitamine A (ou du bêta-carotène) aux aliments, ce qui suppose que les réglementations gouvernementales sur l’enrichissement des aliments ne sont pas esquivées, comme Akhtar et al. s’est avérée courante dans certaines régions.

Aktar et al. est arrivé à la conclusion qu’une approche diversifiée et à plusieurs volets est plus susceptible d’être efficace ici, car les faiblesses d’une approche peuvent couvrir les faiblesses d’une autre approche.

Comme le riz doré ne nécessite rien d’autre que la plantation et la récolte habituelles du riz, il n’ajoute aucune charge supplémentaire, mais soulève simplement la question de son efficacité. C’est-à-dire, quelle quantité de vitamine A une personne qui consomme une certaine quantité de riz doré convertit-elle du bêta-carotène contenu dans les grains de riz ?

Une étude de 2019 de Swamy et al. ont constaté que dans une analyse du riz doré par rapport au riz ordinaire cultivé aux Philippines entre 2015 et 2016, la seule différence notable était la présence de bêta-carotène et d’autres caroténoïdes provitamine A. Sur la base des niveaux de bêta-carotène présents, ils ont calculé que 100 grammes de riz doré cru pourraient fournir 30 à 40 % de l’apport quotidien recommandé (RDI) en vitamine A pour les enfants et 11 à 13 % pour les femmes adultes. Ce n’est en aucun cas une solution complète, mais cela aide.

Personne n’est parfait

Publicité des années 1920 pour des beignets enrichis en vitamines. Pas tolérée par la FDA à l’époque, ni maintenant. (la source)

Peut-être la chose la plus ironique à propos de la malnutrition est que le simple fait de vivre dans un pays où l’on a un accès facile à des aliments (fortifiés) et à des suppléments ne garantit pas que l’on ne peut pas souffrir de carences en micronutriments. Le scorbut dû au manque de vitamine C a fait une résurgence aux États-Unis (Al-Dabagh, et al.), ainsi qu’en France (Chalouhi et al.), et en Australie. La surcuisson des aliments et la consommation de fast-foods fortement transformés sont des facteurs courants ici.

Cela touche aux causes psychologiques de la malnutrition, où les gens refusent volontairement de manger un régime qui contient les nutriments dont ils ont besoin pour rester en bonne santé. Qui ne connaît pas l’image de l’enfant qui ne veut pas manger ses légumes, mais que ses parents lui parlent des enfants pauvres des pays en développement qui sauteraient sur l’occasion de manger leur repas à la place ?

Cependant, alors que dans les pays en développement, le problème principal est le manque d’une alimentation diversifiée qui fournit tous les nutriments nécessaires à un développement sain, comment s’y prendre pour lutter contre la malnutrition dans les pays développés ? La lutte contre la malnutrition semble avoir plusieurs visages, pour lesquels une multitude de solutions seraient nécessaires.

Il faut noter ici tout d’abord qu’il n’y a pas d’indice d’une baisse de la valeur nutritionnelle des légumes, au-delà d’une augmentation des glucides qui peut être attribuée à l’effet de dilution induit par l’augmentation du rendement. Ceci est détaillé par Robin J. Marles dans un article de revue de littérature de 2016. Essentiellement, si l’on mangeait ses légumes et ses fruits, ainsi que des sources de protéines, aucune carence nutritionnelle ne devrait exister dans les pays développés.

Questions faciles et difficiles

Lorsqu’il s’agit de résoudre la malnutrition dans les pays en développement, il semble clair que les efforts de biofortification comme le riz doré peuvent aider à réduire les problèmes de santé liés au manque de micronutriments. L’effort requis est également relativement faible. Le Canada, l’Australie, la Nouvelle-Zélande et maintenant les États-Unis ayant déclaré le riz doré sans danger pour la consommation, il semble qu’au moins cette source de nourriture biofortifiée puisse annoncer le début de la fin de la malnutrition dans les pays en développement.

Malgré cela, les régimes alimentaires malsains sont un problème mondial, selon l’étude Global Burden of Disease (GDB) de 2017, bien que de nombreuses personnes concernées aient facilement accès aux ingrédients d’un régime alimentaire aussi sain. Un problème majeur dans les pays développés était par exemple la consommation importante de boissons sucrées, ainsi que la consommation élevée de viande transformée, de sodium et de viande rouge.

Il est peut-être ironique que la résolution de sources particulières de malnutrition dans les pays en développement soit aussi simple que de passer à une culture comme le riz doré ou d’autres aliments biofortifiés, alors que dans les pays plus riches, le problème est comportemental et beaucoup moins évident résolu.