Tomaten produceren van naturevitamine Dvoorlopers. Het sluiten van de weg om het in andere chemicaliën om te zetten, kan leiden tot accumulatie van voorlopers.
Gene-bewerkte tomatenplanten die vitamine D-precursoren produceren, zouden ooit een diervrije bron van belangrijke voedingsstoffen kunnen zijn.
Naar schatting 1 miljard mensen krijgen niet genoeg vitamine D binnen - een aandoening die kan leiden tot een verscheidenheid aan gezondheidsproblemen, waaronder immuun- en neurologische aandoeningen. Planten zijn vaak een gebrekkige bron van voedingsstoffen en de meeste mensen krijgenvitamine Dvan dierlijke producten zoals eieren, vlees en zuivel.
Toen de gen-bewerkte tomaten beschreven in Nature Plants op 23 mei in het laboratorium werden blootgesteld aan ultraviolet licht, werden sommige voorlopers, vitamine D3 genaamd, omgezet in vitamine D3. Maar deze planten zijn nog niet ontwikkeld voor commercieel gebruik en het is niet bekend hoe ze zich zullen gedragen als ze buiten worden gekweekt.
Maar, zegt plantbioloog Johnathan Napier van Rothamsted Research in Harpenden, VK, dit is een veelbelovend en ongebruikelijk voorbeeld van het gebruik van genbewerking om de voedingskwaliteit van gewassen te verbeteren. Het vereist een diepgaand begrip van de biochemie van tomaten. wat je begrijpt,' zei hij. 'En het is alleen omdat we de biochemie begrijpen dat we dit soort interventies kunnen doen.'
Genbewerking is een techniek die onderzoekers in staat stelt om gerichte veranderingen aan te brengen in het genoom van een organisme en wordt geprezen als een mogelijke manier om betere gewassen te ontwikkelen. veel landen hebben het proces van genoombewerking van gewassen gestroomlijnd - op voorwaarde dat de bewerking relatief eenvoudig is en de resulterende mutaties ook van nature voorkomende mutaties kunnen hebben.
Maar Napier zei dat er relatief weinig manieren zijn om dit soort genbewerking te gebruiken om de voedingswaarde van gewassen te verbeteren. allergieën veroorzaken - het is veel moeilijker om een genmutatie te vinden die resulteert in een gen.nieuwe voedingsstoffen. "Voor daadwerkelijke voedingsverbetering moet je een stap terug doen en nadenken, hoe nuttig zou dit hulpmiddel zijn?"zei Napier.
Hoewel sommige planten van nature een vorm van vitamine D produceren, wordt het later meestal omgezet in een chemische stof die de plantengroei reguleert. Het blokkeren van de transformatieroute leidt tot accumulatie van vitamine D-precursoren, maar ook tot een groeiachterstand van de plant.” Dit is een zeer belangrijke overweging als je planten met een hoge opbrengst wilt maken”, zegt Cathie Martin, plantenbioloog bij het John Innes Centre in Norwich, VK.
Maar nachtschade heeft ook een parallelle biochemische route die provitamine D3 omzet in defensieve verbindingen. Martin en haar collega's maakten hiervan gebruik om planten te ontwikkelen die vitamine D3 produceren: ze ontdekten dat het afsluiten van de route leidde tot de accumulatie vanvitamine Dvoorlopers zonder de plantengroei in het laboratorium te verstoren.
Dominique Van Der Straeten, een plantenbioloog aan de Universiteit Gent in België, zei dat onderzoekers nu moeten bepalen of het blokkeren van de productie van afweerstoffen wanneer ze buiten het laboratorium worden gekweekt, van invloed is op het vermogen van tomaten om met omgevingsstress om te gaan.
Martin en haar collega's zijn van plan dit te bestuderen en hebben al toestemming gekregen om hun gen-edited tomaten in het veld te telen. Het team wilde ook het effect meten van UV-blootstelling buitenshuis op de omzetting van vitamine D3 naar vitamine D3 in bladeren en fruit van planten "In het VK is het bijna gedoemd", grapte Martin, verwijzend naar het beruchte regenachtige weer van het land. Ze zei dat toen ze contact opnam met een medewerker in Italië om te vragen of hij de experimenten in de volle zon kon uitvoeren, hij antwoordde dat het ongeveer twee jaar om de wettelijke goedkeuring te krijgen.
Als tomaten het goed doen in veldonderzoek, kunnen ze uiteindelijk worden opgenomen in een beperkte lijst van met voedingsstoffen verrijkte gewassen die beschikbaar zijn voor consumenten. Maar Napier waarschuwt dat de weg naar de markt lang is en vol complicaties met betrekking tot intellectueel eigendom, wettelijke vereisten en logistieke uitdagingen. Rijst - een gemanipuleerde versie van een gewas dat een vitamine A-precursor produceert - kostte tientallen jaren om van laboratoriumbanken naar boerderijen te gaan, voordat het vorig jaar werd goedgekeurd voor commerciële teelt in de Filippijnen.
Van Der Straetens lab kweekt genetisch gemodificeerde planten die hogere niveaus van een verscheidenheid aan voedingsstoffen produceren, waaronder foliumzuur, vitamine A en vitamine B2. Maar ze wijst er snel op dat dit verrijkte gewas alleen ondervoeding kan aanpakken. manieren waarop we mensen kunnen helpen”, zei ze. “Er zullen natuurlijk verschillende maatregelen nodig zijn.”
Posttijd: 25 mei-2022