Cà chua biến đổi gien sẽ là nguồn cung cấp vitamin D mới

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp chỉnh sửa gien để tắt một phân tử cụ thể trong bộ gien của cây cà chua, làm tăng provitamin D3 trong cả quả và lá của cây. Sau đó, provitamin D3 được chuyển đổi thành vitamin D3 thông qua tiếp xúc với ánh sáng UVB.

Vitamin D được tạo ra trong cơ thể người sau khi da tiếp xúc với tia UVB, thông qua nguồn cung cấp chính là thực phẩm. Loại cây trồng được tăng cường vi chất sinh học mới này có thể giúp hàng triệu người bị thiếu vitamin D, tình trạng ngày càng tăng liên quan đến nguy cơ ung thư, mất trí nhớ và nhiều nguyên nhân hàng đầu gây tử vong. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng thiếu vitamin D có liên quan đến việc gia tăng mức độ nghiêm trọng của nhiễm trùng do Covid-19.

Trong lá cà chua có chứa một trong những thành phần cấu tạo của vitamin D3, được gọi là provitamin D3 hoặc 7-dehydrocholesterol (7-DHC), ở mức độ rất thấp. Provitamin D3 thường không tích tụ trong quả cà chua chín.

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm John Innes đã sử dụng phương pháp chỉnh sửa gien CRISPR-Cas9 để sửa đổi mã di truyền của cà chua để tạo ra vitamin D3 tích tụ trong quả cà chua. Lá của cây đã qua chỉnh sửa gien chứa tới 600 ug provitamin D3 trên mỗi gram trọng lượng khô. Lượng vitamin D được khuyến nghị hàng ngày là 10 ug đối với người lớn.

Lá cà chua thông thường là phế liệu, nhưng lá của những cây đã qua chỉnh sửa gien có thể được sử dụng để sản xuất các chất bổ sung vitamin D3 phù hợp với người ăn chay hoặc để bổ sung vào thực phẩm.

"40% người châu Âu bị thiếu vitamin D và một tỷ người trên toàn thế giới cũng vậy. Chúng tôi không chỉ giải quyết một vấn đề sức khỏe lớn mà còn đang giúp đỡ các nhà sản xuất, bởi vì lá cà chua hiện đang bị lãng phí, có thể được sử dụng để làm chất bổ sung từ các dòng đã được chỉnh sửa gien", tác giả nghiên cứu cho biết.

Nghiên cứu trước đây đã đánh giá con đường sinh hóa về cách 7-DHC được sử dụng trong trái cây để tạo ra các phân tử và phát hiện ra rằng một loại enzyme cụ thể Sl7-DR2 chịu trách nhiệm chuyển hóa chất này thành các phân tử khác.

Để tận dụng điều này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng CRISPR-Cas 9 để tắt enzym Sl7-DR2 này trong cà chua để 7DHC tích tụ trong quả cà chua. Đo lượng 7-DHC có trong lá và quả của những cây cà chua đã được chỉnh sửa này và nhận thấy rằng có sự gia tăng đáng kể mức 7-DHC trong cả lá và quả.

7-DHC tích tụ trong cả thịt và vỏ của cà chua.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra xem liệu 7-DHC trong cây đã được chỉnh sửa có thể chuyển đổi thành vitamin D3 bằng cách chiếu tia UVB lên lá và cà chua thái lát trong 1 giờ hay không. Kết quả là có.

Sau khi xử lý bằng ánh sáng UVB để biến 7-DHC thành Vitamin D3, một quả cà chua có hàm lượng vitamin D tương đương với hai quả trứng cỡ vừa hoặc 28g cá ngừ - cả hai đều là nguồn cung cấp vitamin D.

Việc ngăn chặn enzym trong cà chua không ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển hoặc năng suất của cây cà chua. Các cây có họ hàng gần khác như cây cà tím, khoai tây và hạt tiêu có cùng một con đường sinh hóa nên phương pháp này có thể được áp dụng cho các loại cây này.

Nghiên cứu 'Cà chua biến đổi gien cung cấp một lộ trình mới cung cấp đủ vitamin D' được đăng trên tạp chí Nature Plants.