Los tomates modificados genéticamente para producir vitamina D, la vitamina del sol, podrían ser una innovación simple y sostenible para abordar un problema de salud mundial.
por el Centro John Innes
Los investigadores utilizaron la edición de genes para desactivar una molécula específica en el genoma de la planta que aumentó la provitamina D3 tanto en la fruta como en las hojas de las plantas de tomate. Luego se convirtió en vitamina D3 a través de la exposición a la luz UVB.
La vitamina D se crea en nuestro cuerpo después de la exposición de la piel a la luz UVB, pero la fuente principal son los alimentos. Este nuevo cultivo biofortificado podría ayudar a millones de personas con insuficiencia de vitamina D, un problema creciente relacionado con un mayor riesgo de cáncer, demencia y muchas de las principales causas de mortalidad. Los estudios también han demostrado que la insuficiencia de vitamina D está relacionada con una mayor gravedad de la infección por COVID-19.
Los tomates contienen naturalmente uno de los componentes básicos de la vitamina D3, llamado provitamina D3 o 7-dehidrocolesterol (7-DHC), en sus hojas en niveles muy bajos. La provitamina D3, normalmente no se acumula en frutos de tomate maduros.
Los investigadores del grupo de la profesora Cathie Martin en el Centro John Innes utilizaron la edición de genes CRISPR-Cas9 para realizar revisiones en el código genético de las plantas de tomate para que la provitamina D3 se acumule en la fruta del tomate. Las hojas de las plantas editadas contenían hasta 600 ug de provitamina D3 por gramo de peso seco. La ingesta diaria recomendada de vitamina d es de 10 ug para adultos.
Cuando se cultivan tomates, las hojas suelen ser material de desecho, pero las de las plantas editadas podrían usarse para la fabricación de suplementos de vitamina D3 aptos para veganos o para la fortificación de alimentos.
«Hemos demostrado que se pueden biofortificar los tomates con provitamina D3 mediante la edición de genes, lo que significa que los tomates podrían desarrollarse como una fuente sostenible de vitamina D3 a base de plantas», dijo la profesora Cathie Martin, autora correspondiente del estudio que aparece en Nature . plantas _
«El cuarenta por ciento de los europeos tienen insuficiencia de vitamina D, al igual que mil millones de personas en todo el mundo. No solo estamos abordando un gran problema de salud, sino que estamos ayudando a los productores, porque las hojas de tomate que actualmente se desperdician podrían usarse para hacer suplementos a partir de las líneas editadas genéticamente».
Investigaciones anteriores han estudiado la ruta bioquímica de cómo se usa el 7-DHC en la fruta para fabricar moléculas y encontraron que una enzima particular Sl7-DR2 es responsable de convertir esto en otras moléculas.
Para aprovechar esto, los investigadores utilizaron CRISPR-Cas 9 para desactivar esta enzima Sl7-DR2 en el tomate para que el 7DHC se acumule en el fruto del tomate.
Midieron la cantidad de 7-DHC que había en las hojas y los frutos de estas plantas de tomate editadas y descubrieron que había un aumento sustancial en los niveles de 7-DHC tanto en las hojas como en los frutos de las plantas editadas.
El 7-DHC se acumula tanto en la pulpa como en la cáscara de los tomates.
Luego, los investigadores probaron si el 7-DHC en las plantas editadas podría convertirse en vitamina D3 al iluminar con luz UVB las hojas y las frutas en rodajas durante 1 hora. Descubrieron que lo hizo y fue altamente efectivo.
Después del tratamiento con luz UVB para convertir el 7-DHC en vitamina D3, un tomate contenía los niveles equivalentes de vitamina D que dos huevos medianos o 28 g de atún, que son fuentes dietéticas recomendadas de vitamina D.
El estudio dice que la vitamina D en la fruta madura podría aumentar aún más con la exposición prolongada a los rayos UVB, por ejemplo, durante el secado al sol.
El bloqueo de la enzima en el tomate no tuvo efecto sobre el crecimiento, desarrollo o rendimiento de las plantas de tomate. Otras plantas estrechamente relacionadas, como la berenjena, la patata y el pimiento, tienen la misma vía bioquímica, por lo que el método podría aplicarse a todos estos cultivos de hortalizas.
A principios de este mes, el gobierno del Reino Unido anunció una revisión oficial para examinar si los alimentos y las bebidas deben enriquecerse con vitamina D para abordar las desigualdades de salud.
La mayoría de los alimentos contienen poca vitamina D y las plantas son generalmente fuentes muy pobres. La vitamina D3 es la forma más biodisponible de vitamina D y se produce en el cuerpo cuando la piel se expone a la luz solar. En invierno y en latitudes más altas, las personas necesitan obtener vitamina D de su dieta o suplementos porque el sol no es lo suficientemente fuerte como para que el cuerpo la produzca de forma natural.
El primer autor del estudio, el Dr. Jie Li, dijo que «la pandemia de COVID-19 ha ayudado a resaltar el problema de la insuficiencia de vitamina D y su impacto en nuestra función inmunológica y salud general. Los tomates enriquecidos con provitamina D que hemos producido ofrecen una gran ventaja». necesaria fuente vegetal de la vitamina del sol. Esa es una gran noticia para las personas que adoptan una dieta rica en plantas, vegetariana o vegana , y para el creciente número de personas en todo el mundo que sufren el problema de la insuficiencia de vitamina D».
Más información: Cathie Martin et al, Los tomates biofortificados brindan una nueva ruta hacia la suficiencia de vitamina D, Nature Plants (2022). DOI: 10.1038/s41477-022-01154-6 . www.nature.com/articles/s41477-022-01154-6
