■基因改造番茄能產(chǎn)生更多維生素D3

根據(jù)《自然·植物》雜志近日發(fā)表的一項研究，番茄經(jīng)過工程改造后能產(chǎn)生更多的維生素D3的前體物，改造方式是阻斷能讓維生素D3轉(zhuǎn)化成膽固醇的相關酶的作用。這種番茄或能成為促進維生素D3產(chǎn)生的一個新的來源，并為人們提供潛在的健康益處。

當人類的皮膚暴露于戶外紫外線下一段時間時，機體內(nèi)也會產(chǎn)生維生素D，但這個數(shù)量遠遠不夠，攝入維生素D 的主要來源還是食物。目前在世界范圍內(nèi)，維生素D 攝入不足是一個日益嚴重的問題，與癌癥、癡呆癥和許多主要死亡原因疾病的高發(fā)生率相關。

在西紅柿的葉子中含有維生素D3的一個組成部分，稱為維生素D3前體物或7-脫氫膽固醇（7-DHC），但是含量很低。但維生素D3前體物通常不會在成熟的西紅柿果實中富集。

英國約翰英納斯研究中心科學家團隊編輯了番茄中編碼一種酶的基因，這種酶能將維生素D3前體物轉(zhuǎn)化成膽固醇。經(jīng)過科學家的基因編輯后，番茄果實內(nèi)阻斷了相關通路，進而讓果實和葉片中大量積聚維生素D3前體物，但這種積累不會影響植物生長、發(fā)育。維生素D3前體物經(jīng)過紫外線B 照射后能轉(zhuǎn)化成維生素D3，或是在紫外線B 照射和人體利用的雙重作用下合成維生素D3。經(jīng)過處理的西紅柿在葉片中會積累更多的維生素D3前體物，每克干重含有高達600 μg 的維生素D3前體物。

西紅柿的葉子通常是廢料，利用率不高，但經(jīng)過編輯的植物葉子可作為維生素D3補充劑，應用于食品強化。研究團隊的負責人Cathie Martin 教授表示：“團隊已經(jīng)證明，通過基因編輯，可以用維生素D3前體物對西紅柿進行生物強化，這意味著西紅柿可以發(fā)展成為一種可持續(xù)維生素D3來源?！?/p>

較早的研究已經(jīng)證實了7-DHC 在水果中如何轉(zhuǎn)化成分子的生化途徑，并發(fā)現(xiàn)一種特殊的酶Sl7-DR2 負責將其轉(zhuǎn)化為其它分子。為了利用這一點，研究人員使用CRISPR Cas 9 關閉西紅柿中的Sl7-DR2 酶，從而使7-DHC 在西紅柿果實中積累。

研究團隊測量了這些經(jīng)過編輯的西紅柿植株的葉子和果實中的7-DHC 含量，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過編輯后西紅柿的葉子和果實中的7-DHC含量都有大幅增加。并在接下來的驗證中發(fā)現(xiàn)，編輯后的西紅柿中的7-DHC 在經(jīng)過紫外線照射枝葉和果實后轉(zhuǎn)化為維生素D3，而且該過程非常高效。在用紫外線將7-DHC 轉(zhuǎn)化為維生素D3后，一個西紅柿所富含的維生素D 水平相當于兩個中等大小的雞蛋或28 g金槍魚，這兩種食物都是推薦的維生素D 飲食來源。該項研究表明，成熟水果中的維生素D 可能會因長期暴露于紫外線中而進一步增加，例如在晾曬期間。

該項研究中，阻斷西紅柿中的酶對西紅柿的植株生長、發(fā)育和產(chǎn)量等方面沒有任何影響。其它植物，如茄子、土豆和辣椒，具有相同的生化途徑，因此該方法也可以應用于這些蔬菜品類。大多數(shù)食物含有較少的維生素D，而植物通常是維生素D 的重要來源。維生素D3是維生素D 中最具生物利用度的一種存在形式，當皮膚暴露在陽光下時，會在體內(nèi)合成。但在冬季期間以及高緯度地區(qū)，人們需要從飲食或補充劑中獲得足夠的維生素D，因為光照較弱，身體無法自然產(chǎn)生足夠的維生素D。

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