Дефицит витамина D является серьезной проблемой для здоровья, но лишь немногие продукты питания богаты этим полезным нутриентом. Для решения этой проблемы ученые с помощью технологии генетического редактирования CRISPR насытили помидоры витамином D.

Исследователь сравнивает новый, генетически модифицированный томат с повышенным содержанием витамина D (слева) с обычным томатом (справа). John Innes Centre

Помогая организму усваивать и удерживать кальций и фосфор, витамин D особенно важен для здоровья костей и укрепления иммунной системы. Однако получить достаточное количество этого витамина только посредством питания довольно сложно, поскольку его основная часть вырабатывается в коже в результате воздействия ультрафиолетовых лучей солнца.

К сожалению, многие люди до сих пор не получают его в достаточном количестве. По оценкам исследователей, от дефицита витамина D страдает примерно один миллиард жителей нашей планеты. Недостаток этого витамина повышает риски развития сердечно-сосудистых заболеваний, некоторых видов рака, аутоиммунных нарушений, ослабления костей и мышц, а также ряда других патологий.

В новом исследовании ученые из Центра Джона Иннеса поставили перед собой задачу создать новый источник витамина D путем генной инженерии томатов. Уже известно, что эти плоды в естественных условиях содержат предшественник или провитамин витамина D3, известный как 7-DHC, правда, в очень малых количествах и только в листьях, которые, как известно не употребляются в пищу.

Для решения этой проблемы ученые использовали систему редактирования генов CRISPR-Cas9, отключив в геноме томата специфический фермент, который обычно преобразует 7-дегидрохолестерин в другие соединения. В результате провитамин D3 накапливался в мякоти, кожуре и листьях томатов в гораздо более высоких концентрациях. Важно отметить, что блокирование этого фермента не повлияло на рост, развитие или урожайность растений.

Точно так же, как и в человеческой коже, дегидрохолестерин 7-DHC можно было преобразовать в витамин D3, подвергнув томаты воздействию ультрафиолетовых лучей. При этом оказалось, что один помидор содержит столько же витамина D, сколько два яйца или 28 грамм тунца, и это количество может быть увеличено, например, за счет использования вяленой или сушеной продукции.

По словам участников эксперимента, помимо того, что плоды помидоров стали более питательными, богатые витамином D листья можно использовать для производства различных биологических добавок. Другие виды пасленовых растений, такие как баклажан или картофель, имеют схожие биохимические механизмы, поэтому данная технология вполне может быть использована для повышения их питательной ценности.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Plants.

Источники: Центр Джона Иннеса, Journal Nature Plants,Википе
(https://ru.wikipedia.org/wiki/7-Дигидрохолестерин )
(https://www.nature.com/articles/s41477-022-01154-6)
(https://www.jic.ac.uk/press-release/gene-edited-tomatoes-could-be-a-new-source-of-vitamin-d/)