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基因編輯番茄可能成為維生素 d 的新飲食來源

基因編輯番茄可能成為維生素 d 的新飲食來源
  • 維生素 d 的飲食來源很少,因為大多數人在暴露於 uvb 光後會在皮膚中產生維生素 d。 

  • 研究人員使用基因編輯來提高番茄果實和葉子中維生素 d3 原(維生素 d3 活性形式的前體)的水平,使植物在暴露於 uvb 時將其轉化為維生素 d3。

  • 這種新型生物強化作物可以幫助數百萬維生素 d 不足的人,維生素 d 不足會導致許多疾病。 

  • 研究人員利用crispr-cas9基因編輯對番茄植株的遺傳密碼進行修改,使維生素原d3在番茄果實中累積。

  • 編輯過的植物的葉子每克乾重含有高達 600 微克的維生素原 d3。 (成人每日建議維生素 d 攝取量為 10 微克。)

  • 目前,番茄葉是一種浪費材料,但經過編輯的植物葉子可用於製造素食友善的維生素 d3 補充劑,或用於食品強化。

這篇文章發佈在 eurekalert.org 上:

透過基因編輯生產維生素 d(陽光維生素)的西紅柿可能是解決全球健康問題的簡單且可持續的創新。      

研究人員使用基因編輯來關閉植物基因組中的特定分子,該分子會增加番茄果實和葉子中維生素原 d3 的含量。 然後透過 uvb 光照射將其轉化為維生素 d3。       

維生素 d 是皮膚暴露於 uvb 光後在我們體內產生的,但主要來源是食物。 這種新型生物強化作物可以幫助數百萬維生素 d 不足的人,這是一個與較高的[疾病]風險和許多主要原因死亡相關的日益嚴重的問題。 

番茄的葉子中天然含有維生素 d3 的組成部分之一,稱為維生素原 d3 或 7-脫氫膽固醇 (7-dhc),但含量非常低。 維生素原 d3 通常不會在成熟的番茄果實中累積。  

約翰英尼斯中心 cathie martin 教授團隊的研究人員使用 crispr-cas9 基因編輯對番茄植株的遺傳密碼進行修改,使維生素原 d3 在番茄果實中累積。 編輯過的植物的葉子每克乾重含有高達 600 微克的維生素原 d3。 成人每日建議維生素 d 攝取量為 10 微克。  

種植番茄時,葉子通常是廢料,但經過編輯的植物葉子可用於生產素食友善的維生素 d3 補充劑,或用於食品強化。  

「我們已經證明,可以透過基因編輯對西紅柿添加維生素原D3 進行生物強化,這意味著西紅柿可以開發為植物性、可持續的維生素D3 來源,」該研究的通訊作者Cathie Martin 教授說道,該研究發表在《自然》雜誌上植物。 

「40% 的歐洲人維生素 D 不足,全球 10 億人也是如此。 我們不僅要解決巨大的健康問題,還要幫助生產者,因為目前被浪費的番茄葉可以用來透過基因編輯品系來製造補充劑。  

先前的研究研究了 7-dhc 在水果中如何製造分子的生化途徑,發現一種特殊的酶 sl7-dr2 負責將其轉化為其他分子。  

為了利用這一點,研究人員使用 crispr-cas 9 關閉番茄中的 sl7-dr2 酶,以便 7dhc 在番茄果實中累積。 

他們測量了這些經過編輯的番茄植物的葉子和果實中的 7-dhc 含量,發現經過編輯的植物的葉子和果實中的 7-dhc 水平大幅增加。 

7-dhc 積聚在番茄的果肉和果皮中。 

然後,研究人員測試了透過用 uvb 光照射葉子和切片水果 1 小時,編輯植物中的 7-dhc 是否可以轉化為維生素 d3。 他們發現確實如此,而且非常有效。 

經過 uvb 光處理將 7-dhc 轉化為維生素 d3 後,一個番茄所含的維生素 d 水平相當於兩個中等大小的雞蛋或 28 克金槍魚——這兩者都是推薦的維生素 d 膳食來源。 

研究表明,如果長時間暴露在 uvb 下(例如曬乾時),成熟水果中的維生素 d 可能會進一步增加。 

阻斷番茄中的酵素對番茄植株的生長、發育或產量沒有影響。 其他密切相關的植物,如茄子、馬鈴薯和辣椒,具有相同的生化途徑,因此該方法可以應用於這些蔬菜作物。 

本月早些時候,英國政府宣布進行一項正式審查,以審查食品和飲料是否應添加維生素 d,以解決健康不平等。 

大多數食物含有很少的維生素 d,而植物通常是非常貧乏的來源。 維生素 d3 是生物利用度最高的維生素 d 形式,當皮膚暴露在陽光下時體內會產生。 在冬季和高緯度地區,人們需要從飲食或補充劑中獲取維生素 d,因為陽光不足以讓身體自然產生維生素 d。 

研究的第一作者李傑博士說:「我們生產的富含維生素原 d 的西紅柿提供了急需的植物性陽光維生素來源。 對於採用富含植物、素食或純素飲食的人們以及全世界越來越多遭受維生素 d 不足問題的人來說,這都是個好消息。 

「生物強化番茄提供了一條獲得充足維生素 D 的新途徑」出現在 自然植物



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