Cercetătorii au obținut supertomate, îmbogățite cu aminoacizi și flavonoizi

Nutriția adecvată este esențială pentru sănătate, iar personalizarea surselor noastre de alimente în funcție de nevoile dietetice este o necesitate urgentă. Tehnicile de biotehnologie vegetală, cum ar fi editarea genelor și cisgeneza, permit ajustarea metabolică a culturilor pentru a optimiza conținutul lor nutrițional. Aceasta poate ajuta la prevenirea deficiențelor și la îmbunătățirea stării de sănătate, în special la vârstnici și vegetarieni.
Într-un studiu recent publicat în jurnalul Plant Biotechnology, cercetătorii din Spania au utilizat o abordare cisgenică pentru a modifica metabolic roșiile, îmbogățindu-le cu flavonoizi și aminoacizi cu lanț ramificat (BCAA). Aceste roșii modificate au prezentat o creștere semnificativă a nivelurilor de aminoacizi precum valină, leucină și izoleucină, precum și a flavonoizilor, inclusiv kaempferol și quercetină, comparativ cu roșiile obișnuite. Siguranța consumului acestor roșii va putea fi evaluată în viitor prin analize metabolomice și transcriptomice.

Flavonoizii sunt metaboliți secundari ai plantelor cu potențial în prevenirea bolilor cardiovasculare și a cancerului de colon. BCAA-urile, care includ valină, leucină și izoleucină, reprezintă aproximativ 18% din aminoacizii din proteinele musculare și sunt esențiali pentru anabolismul muscular. În acest studiu, cercetătorii au încercat să crească nivelul acestor nutrienți în roșii, în special pentru beneficiul celor care se bazează în mare parte pe diete bazate pe plante.

Cisgeneza utilizează gene proprii sau compatibile ale plantei pentru a induce trăsături favorabile, reducând astfel riscurile asociate cu transgeneza, care implică introducerea de ADN străin. Studiul a combinat cisgeneza cu metabolomica și transcriptomica pentru a evalua și îmbunătăți conținutul de flavonoizi și BCAA din roșii. Au fost exprimate în mod constitutiv două gene: o formă rezistentă la erbicide a genei acetolactat sintază (mSlALS) și un factor de transcripție MYB12-like (SlMYB12).

Rezultate și discuții

Comparativ cu roșiile obișnuite, roșiile biofortificate au avut niveluri mult mai mari de Leucină (21 de ori), Valină (9 ori), Isoleucină (3 ori), Kaempferol (64 de ori) și Quercetină (45 de ori). În plus, s-a constatat că supraexprimarea genei mSIALS conferă rezistență la chlorsulfuron, un erbicid. Nu s-au observat diferențe semnificative în nivelul acizilor organici între roșiile cisgenice și cele sălbatice, dar s-a constatat o îmbogățire a glucozei și fructozei în roșiile cisgenice.

Studiul demonstrează că cisgeneza este o metodă viabilă și promițătoare pentru îmbunătățirea semnificativă a conținutului de flavonoizi și BCAA din roșii, reducând în același timp riscurile de siguranță asociate cu modificarea genetică. Această abordare, sprijinită de analize metabolomice și genomice, ar putea fi extinsă la alte culturi alimentare pentru a crește valoarea lor nutrițională și pentru a aborda problemele de malnutriție și deficiențe în populațiile cu risc ridicat.

sursa: News Medical
foto: AnEduard / Shutterstock