研究人員通過基因工程生成具有增強抗氧化特性的番茄
香港大學(xué)理學(xué)院生物科學(xué)學(xué)院與法國斯特拉斯堡植物研究所(CNRS,法國斯特拉斯堡)合作,確定了一項同時促進健康促進維生素E的新策略西紅柿中維生素A和番茄紅素含量的約6倍和兩倍,可顯著提高抗氧化性能。
該研究小組通過利用3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A合酶(HMGS)的變體來操縱植物類異戊二烯途徑。西紅柿中HMGS的過量表達不僅增加了植物甾醇,角鯊烯,維生素原A和番茄紅素,還增加了494%的維生素E(α-生育酚)。
在這些實驗中使用的HMGS DNA源自食用作物芥菜(印度芥菜),其產(chǎn)生可食用的葉,莖和種子,后者用于植物油生產(chǎn)。早些時候,該研究小組報道了重組HMGS變體S359A(其中359位氨基酸殘基“絲氨酸”轉(zhuǎn)換為“丙氨酸”)表現(xiàn)出高10倍的酶活性。在模式植物擬南芥中引入S359A增加了植物甾醇含量。
現(xiàn)在,該研究小組已將S359A引入西紅柿,這是一種作物。盡管轉(zhuǎn)化的番茄果實的外觀和大小沒有差異,但是包括維生素原A和番茄紅素在內(nèi)的總類胡蘿卜素分別急劇增加了169%和111%,如S359A番茄中的類胡蘿卜素提取物的深色所觀察到的那樣。此外,這些類胡蘿卜素提取物的抗氧化活性比對照高89.5-96.5%。除類胡蘿卜素外,轉(zhuǎn)化番茄的維生素E(α-生育酚,494%),角鯊烯(210%)和植物甾醇(94%)均呈上升趨勢。這些觀察結(jié)果歸因于類異戊二烯途徑中基因的表達增加。
領(lǐng)導(dǎo)這項研究的Chye Mee-len教授說:“增加作物中促進健康的成分是一個重要的研究領(lǐng)域,符合威爾遜博士和Amelia Wong女士關(guān)于利用植物生物技術(shù)實現(xiàn)可持續(xù)未來的愿望。糧食作物中的健康成分將為人類飲食中的水果和蔬菜提供附加值,并豐富牲畜和水產(chǎn)養(yǎng)殖的飼料。“王明福博士補充說:“富含植物甾醇,維生素E和類胡蘿卜素的提取物可用于抗衰老面霜和防曬乳液的生產(chǎn)。這些化合物具有優(yōu)異的抗炎和抗氧化活性。”
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