Científicos crean tomates modificados genéticamente para aumentar la vitamina D

El Dr. Ji Li examina tomates enriquecidos con vitamina D. Crédito: Phil Robinson

Los tomates modificados genéticamente para producir vitamina D, conocida como la vitamina del sol, podrían ser una innovación simple y sostenible para abordar un problema de salud mundial.

Los investigadores utilizaron la edición de genes para desactivar una molécula específica en el genoma de la planta que condujo a un aumento de la vitamina D3 tanto en las frutas como en las hojas de las plantas de tomate. Luego se convirtió en vitamina D3 por exposición a la luz ultravioleta.

La vitamina D se produce en nuestro cuerpo después de que nuestra piel se expone a la luz ultravioleta, pero la fuente principal son los alimentos. Este nuevo cultivo biológicamente fortificado podría ayudar a millones de personas con deficiencia de vitamina D, un problema creciente relacionado con un mayor riesgo de cáncer, demencia y muchas de las principales causas de muerte. La investigación también ha demostrado que la deficiencia de vitamina D está asociada con mayor intensidad desde infección por el Covid-19.

Los tomates que producen vitamina D podrían ser una innovación simple y sostenible para abordar un problema de salud mundial.

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. Sin embargo, la provitamina D3 no suele acumularse en frutos de tomate maduros.

Los científicos del grupo de la profesora Cathy 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 vitamina D3 se acumule en la fruta del tomate. Las hojas de las plantas modificadas contenían hasta 600 mcg de protamina D3 por gramo de peso seco. La dosis diaria recomendada de vitamina D es de 10 microgramos para adultos.

Cuando se cultivan, las hojas de tomate suelen ser un desperdicio, pero esas plantas modificadas se pueden usar para fabricar suplementos de vitamina D3 aptos para veganos o para la fortificación de alimentos.

La profesora Cathy Martin, autora correspondiente del estudio, que aparece en Nature Plants, dijo.

El cuarenta por ciento de los europeos tienen deficiencia de vitamina D, al igual que mil millones de personas en todo el mundo. No solo estamos abordando un gran problema de salud, sino ayudando a los productores, porque las hojas de tomate que actualmente se desperdician, pueden usarse para hacer suplementos a partir de vetas modificadas genéticamente. “

Investigaciones anteriores estudiaron la vía bioquímica de cómo se usa el 7-DHC en la fruta para fabricar moléculas y descubrieron que una enzima específica Sl7-DR2 es responsable de convertir esto en otras moléculas.

Para aprovechar esto, los investigadores utilizaron CRISPR-Cas 9 para desactivar la enzima Sl7-DR2 en los tomates para que se acumule 7DHC en los frutos de los tomates.

Midieron la cantidad de 7-DHC presente en las hojas y frutos de las plantas de tomate modificadas y encontraron que hubo un aumento significativo en los niveles de 7-DHC tanto en las hojas como en los frutos de las plantas modificadas.

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 modificadas podría convertirse en vitamina D3 al iluminar las hojas y las rodajas de fruta con luz UVB durante una hora. Descubrieron que era eficaz y muy eficaz.

Después del tratamiento con luz UVB para convertir 7-DHC en vitamina D3, un tomate contenía niveles de vitamina D equivalentes a dos huevos medianos o 28 gramos de atún, ambas fuentes alimenticias recomendadas de vitamina D.

El estudio dice que la vitamina D en la fruta madura se puede aumentar aún más mediante la exposición prolongada a los rayos ultravioleta, por ejemplo, durante el secado al sol.

El bloqueo de la enzima en los tomates no tuvo ningún efecto sobre el crecimiento, desarrollo o producción de las plantas de tomate. Otras plantas estrechamente relacionadas, como la berenjena, las papas y los pimientos, tienen la misma ruta bioquímica, por lo que el método se puede aplicar a todos estos cultivos de hortalizas.

A principios de este mes, el gobierno del Reino Unido anunció una revisión formal para examinar si los alimentos y las bebidas deben enriquecerse con vitamina D para abordar las disparidades de salud.

La mayoría de los alimentos contienen poca vitamina D y las plantas generalmente son 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: “La pandemia de COVID-19 ha ayudado a arrojar luz sobre el problema de la deficiencia de vitamina D y su impacto en la función inmunológica y la salud en general. Los tomates ricos en vitamina D que hemos producido proporcionan un alimento a base de plantas”. fuente de la tan necesaria vitamina del sol. Esta es una gran noticia. Para las personas que adoptan una dieta vegetariana o vegana basada en plantas, y para el creciente número de personas en todo el mundo que sufren de un problema de deficiencia de vitamina D”.

Referencia: “Los tomates biofortificados brindan un nuevo camino hacia la adecuación de la vitamina D” por J. Lee, Aurelia Scarano, Nestor Mora Gonzalez, Fabio D’Orso, Yagwan Yu, Christian Nemeth, Gerhard Saalbach, Lionel Hill, Carlo de Oliveira Martins, Rolando Moran , Ann Santino y Cathy Martin, 23 de mayo de 2022, disponible aquí. plantas de la naturaleza.
DOI: 10.1038 / s41477-022-01154-6