มะเขือเทศตัดต่อยีนอาจเป็นแหล่งใหม่ของวิตามินดี

นักวิจัยใช้การตัดต่อยีนเพื่อปิดการทำงานของโมเลกุลเฉพาะในจีโนมของพืช ซึ่งเพิ่มโปรวิตามินดี 3 ทั้งในผลและใบของต้นมะเขือเทศ จากนั้นจะถูกเปลี่ยนเป็นวิตามินดี 3 ผ่านการสัมผัสกับแสงยูวีบี วิตามินดีถูกสร้างขึ้นในร่างกายของเราหลังจากที่ผิวหนังได้รับแสง UVB แต่แหล่งที่มาหลักคืออาหาร พืชเสริมชีวภาพชนิดใหม่นี้สามารถช่วยผู้คนนับล้านที่มีภาวะวิตามินดีไม่เพียงพอ ซึ่งเป็นปัญหาที่เพิ่มขึ้นซึ่งเชื่อมโยงกับความเสี่ยงที่สูงขึ้นของโรคมะเร็ง ภาวะสมองเสื่อม และสาเหตุการตายชั้นนำมากมาย การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าการขาดวิตามินดีเชื่อมโยงกับความรุนแรงของการติดเชื้อที่เพิ่มขึ้นจากโควิด-19 มะเขือเทศประกอบด้วยหนึ่งในส่วนประกอบสำคัญของวิตามินดี 3 ที่เรียกว่าโปรวิตามินดี 3 หรือ 7-ดีไฮโดรโคเลสเตอรอล (7-DHC) ในใบในระดับที่ต่ำมาก Provitamin D3 ปกติจะไม่สะสมในผลมะเขือเทศสุก นักวิจัยในกลุ่มของศาสตราจารย์ Cathie Martin ที่ศูนย์ John Innes ใช้การตัดต่อยีน CRISPR-Cas9 เพื่อทำการแก้ไขรหัสพันธุกรรมของต้นมะเขือเทศ เพื่อให้ provitamin D3 สะสมอยู่ในผลมะเขือเทศ ใบของพืชดัดมีโปรวิตามินดี 3 สูงถึง 600 ไมโครกรัมต่อกรัมของน้ำหนักแห้ง ปริมาณวิตามินดีที่แนะนำต่อวันคือ 10 มก. สำหรับผู้ใหญ่ เมื่อปลูกมะเขือเทศ ใบมักเป็นวัสดุเหลือใช้ แต่ใบของพืชที่ผ่านการตัดแต่งแล้วสามารถนำไปใช้ผลิตอาหารเสริมวิตามินดี 3 ที่เป็นมิตรกับมังสวิรัติ หรือใช้เป็นอาหารเสริมได้ "เราได้แสดงให้เห็นว่าคุณสามารถทำให้มะเขือเทศมีวิตามินดี 3 ทางชีวภาพได้โดยใช้การตัดต่อยีน ซึ่งหมายความว่ามะเขือเทศสามารถพัฒนาให้เป็นแหล่งวิตามินดี 3 จากพืชได้อย่างยั่งยืน" ศาสตราจารย์เคธี่ มาร์ติน ผู้เขียนงานวิจัยที่เกี่ยวข้องซึ่งปรากฏในวารสาร Nature กล่าว พืช. "ชาวยุโรป 40 เปอร์เซ็นต์มีภาวะ วิตามิน ดีไม่เพียงพอ และประชากร 1,000 ล้านคนทั่วโลกก็เช่นกัน เราไม่ได้แค่จัดการกับปัญหาสุขภาพที่ใหญ่หลวงเท่านั้น แต่กำลังช่วยเหลือผู้ผลิต เพราะใบมะเขือเทศซึ่งปัจจุบันกลายเป็นขยะ สามารถนำมาใช้ทำอาหารเสริมจาก สายการตัดต่อยีน" งานวิจัยก่อนหน้านี้ได้ศึกษาเส้นทางชีวเคมีของการใช้ 7-DHC ในผลไม้เพื่อสร้างโมเลกุล และพบว่าเอนไซม์ Sl7-DR2 มีหน้าที่เปลี่ยนสิ่งนี้ให้เป็นโมเลกุลอื่นๆ ในการใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้ นักวิจัยได้ใช้ CRISPR-Cas 9 เพื่อปิดการทำงานของเอนไซม์ Sl7-DR2 ในมะเขือเทศ เพื่อให้ 7DHC สะสมอยู่ในผลมะเขือเทศ พวกเขาวัดปริมาณ 7-DHC ที่มีอยู่ในใบและผลของต้นมะเขือเทศที่ตัดแต่งเหล่านี้ และพบว่ามีระดับของ 7-DHC เพิ่มขึ้นอย่างมากทั้งในใบและผลของพืชที่ตัดแต่ง 7-DHC สะสมอยู่ในเนื้อและเปลือกของมะเขือเทศ จากนั้นนักวิจัยได้ทดสอบว่า 7-DHC ในพืชที่ผ่านการตัดต่อสามารถเปลี่ยนเป็นวิตามินดี 3 ได้หรือไม่โดยการฉายแสง UVB บนใบและผลไม้ที่หั่นเป็นเวลา 1 ชั่วโมง พวกเขาพบว่ามันได้ผลและได้ผลดีมาก หลังการรักษาด้วยแสง UVB เพื่อเปลี่ยน 7-DHC เป็นวิตามินดี 3 มะเขือเทศ 1 ลูกมีระดับวิตามินดีเทียบเท่ากับไข่ขนาดกลาง 2 ฟองหรือปลาทูน่า 28 กรัม ซึ่งเป็นแหล่งวิตามินดีที่แนะนำทั้งคู่ การศึกษาระบุว่าวิตามินดีในผลไม้สุกอาจเพิ่มขึ้นอีกเมื่อได้รับรังสียูวีบีเป็นเวลานาน เช่น ระหว่างตากแดด การปิดกั้นเอนไซม์ในมะเขือเทศไม่มีผลต่อการเจริญเติบโต การพัฒนา หรือผลผลิตของต้นมะเขือเทศ พืชอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด เช่น มะเขือม่วง มันฝรั่ง และพริกไทย มีวิถีทางชีวเคมีเหมือนกัน ดังนั้นวิธีนี้จึงสามารถนำไปใช้กับพืชผักเหล่านี้ได้ เมื่อต้นเดือนที่ผ่านมา รัฐบาลสหราชอาณาจักรได้ประกาศทบทวนอย่างเป็นทางการเพื่อตรวจสอบว่าอาหารและเครื่องดื่มควรเสริมวิตามินดีหรือไม่ เพื่อแก้ปัญหาความไม่เท่าเทียมทางสุขภาพ อาหารส่วนใหญ่มีวิตามินดีน้อย และพืชมักเป็นแหล่งที่ต่ำมาก วิตามินดี 3 เป็นรูปแบบวิตามินดีที่มีอยู่ในร่างกายมากที่สุด และร่างกายผลิตขึ้นเมื่อผิวหนังสัมผัสกับแสงแดด ในฤดูหนาวและในละติจูดที่สูงขึ้น ผู้คนจำเป็นต้องได้รับวิตามินดีจากอาหารหรืออาหารเสริม เนื่องจากแสงแดดไม่แรงพอที่ร่างกายจะผลิตได้เองตามธรรมชาติ