科學家把西紅柿變成了維生素D的豐富來源
西紅柿在夏日陽光下會更加成熟、美味。現在有兩項研究表明，在基因編輯的幫助下，陽光下成熟的西紅柿也可以儲存維生素D的前體分子。維生素D是一種主要存在於動物產品中的重要營養物質。
雅典佐治亞大學的植物遺傳學家Esther van der Knaap說，在維生素D缺乏嚴重的國家，“這可能會改變遊戲規則”。生物強化植物也可以幫助素食者獲得足夠的營養。薩里大學的營養學家Susan Lanham-New說，這一發現“為維生素D開闢了一個非常令人興奮的新時代”。
例如，維生素D有助於調節身體對鈣的使用，從而使骨骼更強壯。還有證據表明，維生素D水平低與心血管疾病和其他健康問題的高風險有關。
陽光可以使你的身體合成維生素，因為紫外線B（UVB）輻射可以將皮膚中的前體轉化為肝臟和腎臟可用的維生素D。但生活在高緯度地區的人們通常沒有接觸到足夠的UVB，尤其是在冬季。深色皮膚也會減緩維生素D的合成。
食用含有前體物質的動物產品，比如魚、蛋和肝臟，可以幫助彌補這一缺陷。此外，在美國和其他一些國家銷售的牛奶也可以得到補充。對於素食者來說，蘑菇和酵母是一種不太有效的來源。另一種選擇是服用補充劑，這種補充劑通常由綿羊分泌的一種蠟狀物質——羊毛脂製成。綿羊可以通過舔掉羊毛上的羊毛脂來獲取維生素D。
由於西紅柿是主要的維生素D前體，兩組研究人員認為，一些基因調整可以使它們成為不含動物的維生素D來源。
在《自然植物》雜誌上，由約翰英納斯中心的植物代謝工程師Cathie Martin領導的一個小組報告說，敲除一個基因製造出的西紅柿，每個可以提供英國每日所需維生素D的20%。在3月底的一份預印報告中，由首爾國立大學的植物遺傳學家Choe Sunghwa領導的研究小組報告稱，通過敲除相關基因，可以生產出含有更高水平維生素D前體的西紅柿。
通常情況下，番茄和茄科其他植物會製造一種叫做維生素原D3的前體，然後利用由7-DR1和7-DR2兩種基因編碼的酶將其轉化為其他化合物。研究人員懷疑，如果這兩種基因中的任何一種被破壞或喪失能力，就會導致植物積累維生素D3原（維生素D3的前體），當暴露在陽光下時，它會轉化為第二種前體——維生素D3原，供人們使用。“這似乎是一個真正的機會。”Martin說。
Martin團隊決定敲除7-DR2，它可以幫助植物合成用來應對害蟲和微生物的化合物。多虧了完整的7-DR1，轉基因植物才可以生長正常。在陽光照射下，每一個成熟的西紅柿提供的維生素D3相當於兩個中等大小的雞蛋。研究人員發現，先把番茄切成片，可以增加維生素D3的含量，在陽光下曬乾效果會更好。Martin指出，強化植物的葉和莖也可能有用，因為它們可以用來製造維生素D補充劑。
Choe的研究小組則敲除了另一種參與生成生長激素的基因7-DR1。研究人員估計，經過一個月的凍干儲存後，一個轉基因番茄含有高達100微克的維生素D3原——比Martin的實驗中看到的要多。“我們認為這種分子在水果中是相當穩定的。”Choe說。
到目前為止，這種轉基因番茄只在實驗室的溫室里種植。Martin將在下個月開始實地試驗，Choe希望今年夏天開始。實地測試對於觀察這些植物是否能在現實壓力下茁壯成長至關重要。研究人員還需要證明人體能夠吸收西紅柿中的維生素D3原，並將其轉化為維生素D。
另一個挑戰可能是消費者的接受程度：科克大學的營養學家Kevin Cashman指出，有些人可能不接受基因編輯番茄。根特大學的植物生理學家Dominique Van Der Straeten和植物生物學家Simon strobe在《自然植物》雜誌的一篇評論中寫道，如果這種強化番茄能上市，它們將標誌著“我們在減少對動物性食物依賴方面邁出了一大步”。
相關論文信息：
https：//doi.org/10.21203/rs.3.rs-1403571/v1
https：//doi.org/10.1038/s41477-022-01154-6
作者：李木子 來源：中國科學報