基因编辑西红柿可以提高维生素D水平。
本报讯 西红柿在夏日阳光下会更加成熟美味。近期的两项研究表明，在基因编辑的帮助下，阳光下成熟的西红柿可以储存维生素D的前体分子。维生素D是一种重要的营养物质，通常存在于动物体内。
美国佐治亚大学植物遗传学家Esther van der Knaap说，在维生素D严重缺乏的国家，“这可能会改变游戏规则”。生物强化植物可以帮助素食者获得足够的营养。英国萨里大学营养学家Susan Lanham-New说，这一发现“为维生素D开辟了一个非常令人兴奋的新时代”。
阳光可以使人体合成维生素，因为紫外线B辐射将皮肤中的前体物质转化为肝脏和肾脏可用的维生素D。但生活在高纬度地区的人通常接触不到足够的紫外线B，尤其是在冬季。此外深色皮肤也会减缓维生素D合成。
食用含有前体物质的动物产品，比如鱼、蛋和肝脏，可以帮助弥补这一缺陷。此外，在美国和其他一些国家销售的牛奶也可以补充此类物质。另一种选择则是服用补充剂。
由于西红柿可以天然合成一种关键的维生素D前体，因此两组研究人员认为，调整一些基因可以使其成为不含动物源的维生素D来源。
英国约翰·英纳斯中心植物代谢工程师Cathie Martin领导的一个小组在5月23日出版的《自然—植物》上报告说，敲除一个基因后培育的西红柿，每颗可以提供每日所需维生素D的20%。而在3月底的一份预印本报告中，韩国首尔大学植物遗传学家Choe Sunghwa领导的研究小组报告称，通过敲除相关基因，可以生产出含有更高水平维生素D前体的西红柿。
通常情况下，西红柿和茄科其他植物会制造一种叫做维生素D3原的前体，然后由7-DR1和7-DR2两种基因编码的酶将其转化为其他化合物。研究人员推测，如果这两种基因中的任何一种被破坏或丧失能力，当暴露在阳光下时，维生素D3原会转化为另一种前体维生素D3，供人体使用。“这似乎是一个真正的机会。”Martin说。
Martin团队决定敲除7-DR2，后者可以帮助植物合成用来应对害虫和微生物的化合物。在阳光照射下，每颗成熟的西红柿提供的维生素D3相当于两个中等大小的鸡蛋。研究人员发现，把西红柿切成片，可以增加维生素D3含量，在阳光下晒干效果会更好。Martin指出，强化植物的叶和茎可能也有用，因为它们可以用来制造维生素D补充剂。
Choe的研究小组则敲除了另一种参与生成生长激素的基因7-DR1。研究人员估计，经过一个月的冻干储存后，一颗基因编辑西红柿含有高达100微克的维生素D3原——比Martin实验中看到的还多。“我们认为这种分子在水果中是相当稳定的。”Choe说。
迄今为止，这种基因编辑西红柿只在实验室的温室里种植。Martin将在下个月开展实地试验，Choe则希望从今年夏天开始。实地测试对于观察这些植物能否在现实压力下茁壮成长至关重要。研究人员还需要证明人体能够吸收西红柿中的维生素D3，并将其转化为维生素D。
另一个挑战可能是消费者的接受程度。爱尔兰科克大学营养学家Kevin Cashman指出，有些人可能不接受基因编辑西红柿。
比利时根特大学植物生理学家Dominique Van Der Straeten和植物生物学家Simon strobe在《自然—植物》的一篇评论中写道，如果这种强化西红柿能上市，将标志着“我们在减少对动物性食物依赖方面迈出了一大步”。（李木子）
相关论文信息：
https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1403571/v1
https://doi.org/10.1038/s41477-022-01154-6
