Tómatar framleiða náttúrulegaD-vítamínforefni. Að loka leiðinni til að breyta því í önnur efni getur leitt til uppsöfnunar forvera.
Genabreyttar tómataplöntur sem framleiða D-vítamín forefni gætu einn daginn veitt dýralausa uppsprettu lykilnæringarefna.
Áætlað er að 1 milljarður manna fái ekki nóg D-vítamín — ástand sem getur leitt til margvíslegra heilsufarsvandamála, þar á meðal ónæmis- og taugasjúkdóma. Plöntur eru oft skortur á næringarefnum og flestir fáD-vítamínúr dýraafurðum eins og eggjum, kjöti og mjólkurvörum.
Þegar erfðabreyttu tómatarnir sem lýst er í Nature Plants 23. maí voru útsettir fyrir útfjólubláu ljósi á rannsóknarstofunni, var nokkrum forverum sem kallast D3 vítamín breytt í D3 vítamín. En þessar plöntur hafa ekki enn verið þróaðar til notkunar í atvinnuskyni og það er ekki vitað hvernig þeir munu haga sér þegar þeir eru ræktaðir utandyra.
Hins vegar, segir plöntulíffræðingurinn Johnathan Napier hjá Rothamsted Research í Harpenden, Bretlandi, er þetta efnilegt og óvenjulegt dæmi um notkun genabreytinga til að bæta næringargæði ræktunar. Það krefst dýpri skilnings á lífefnafræði tómata.“ Þú getur aðeins breytt það sem þú skilur,“ sagði hann.“Og það er aðeins vegna þess að við skiljum lífefnafræðina sem við getum gert svona inngrip.“
Genvinnsla er tækni sem gerir vísindamönnum kleift að gera markvissar breytingar á erfðamengi lífvera og hefur verið lofað sem hugsanlega leið til að þróa betri ræktun. Á meðan erfðabreytt ræktun er unnin með því að setja gena inn í erfðamengi plantna þarf venjulega að gangast undir víðtæka athugun af stjórnvöldum, mörg lönd hafa straumlínulagað ferlið við að breyta ræktun í erfðamengi - að því tilskildu að klippingin sé tiltölulega einföld og stökkbreytingarnar sem myndast geta einnig haft náttúrulegar stökkbreytingar.
En Napier sagði að það væru tiltölulega fáar leiðir til að nota þessa tegund af genabreytingum til að bæta næringarinnihald ræktunar. Á meðan er hægt að nota genabreytingar til að loka genum á þann hátt sem er gagnlegur fyrir neytendur - til dæmis með því að fjarlægja plöntusambönd sem geta valdið ofnæmi — það er miklu erfiðara að finna stökkbreytingu í genum sem leiðir til gena. ný næringarefni.“Til að auka næringargildi þarftu að stíga til baka og hugsa, hversu gagnlegt væri þetta tól?“sagði Napier.
Þó að sumar plöntur framleiði náttúrulega mynd af D-vítamíni, er því venjulega síðar breytt í efni sem stjórnar vexti plantna. Að hindra umbreytingarferlið leiðir til uppsöfnunar D-vítamíns forvera, en einnig til vaxtarskerðingar á plöntum.“ Þetta er mjög mikilvægt atriði. ef þú vilt búa til plöntur sem gefa mikla uppskeru,“ segir Cathie Martin, plöntulíffræðingur við John Innes Center í Norwich í Bretlandi.
En næturhlífar hafa líka samhliða lífefnafræðilegan feril sem breytir próvítamín D3 í varnarsambönd. Martin og samstarfsmenn hennar nýttu sér þetta til að búa til plöntur sem framleiða D3 vítamín: Þeir komust að því að lokun leiðarinnar leiddi til uppsöfnunar áD-vítamínforvera án þess að trufla vöxt plantna á rannsóknarstofunni.
Dominique Van Der Straeten, plöntulíffræðingur við Ghent háskólann í Belgíu, sagði að vísindamenn yrðu nú að ákvarða hvort hindrun á framleiðslu varnarefnasambanda þegar þau eru ræktuð utan rannsóknarstofu hafi áhrif á getu tómata til að takast á við umhverfisálag.
Martin og samstarfsmenn hennar hyggjast rannsaka þetta og hafa nú þegar fengið leyfi til að rækta genabreyttu tómatana sína á akrinum. Teymið vildi einnig mæla áhrif UV-útsetningar utandyra á umbreytingu D3-vítamíns í D3-vítamíns í plöntulaufum og ávöxtum "Í Bretlandi er það næstum dauðadæmt," sagði Martin í gríni og vísaði til alræmt rigningarveðurs í landinu. Hún sagði að þegar hún hafði samband við samstarfsmann á Ítalíu til að spyrja hvort hann gæti gert tilraunirnar í fullri sól, svaraði hann að það myndi takast. um tvö ár til að fá leyfi frá eftirliti.
Ef tómatar standa sig vel í vettvangsrannsóknum gætu þeir endað með því að skrá sig á takmarkaðan lista yfir næringarefnabætta ræktun sem er í boði fyrir neytendur. En Napier varar við því að leiðin á markað sé löng og hlaðin flækjum sem fela í sér hugverkarétt, reglugerðarkröfur og skipulagslegar áskoranir. Hrísgrjón - verkfræðileg útgáfa af ræktun sem framleiðir forvera A-vítamíns - tók áratugi að flytja frá rannsóknarbekkjum til bæja, áður en það var samþykkt til ræktunar í atvinnuskyni á Filippseyjum á síðasta ári.
Rannsóknarstofa Van Der Straeten er að rækta erfðabreyttar plöntur sem framleiða hærra magn af ýmsum næringarefnum, þar á meðal fólati, A-vítamíni og B2 vítamíni. En hún er fljót að benda á að þessi styrkta uppskera getur aðeins ráðið við vannæringu.“ Þetta er bara ein af þeim leiðir sem við getum hjálpað fólki,“ sagði hún. „Auðvitað mun það grípa til margvíslegra ráðstafana.
Birtingartími: 25. maí 2022