Científicos crean tomates genéticamente modificados para aumentar la vitamina D

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 inactivar una molécula específica en el genoma de la planta que aumentó la provitamina D3 tanto en las frutas como en las hojas de las plantas de tomate. Luego se transformó en vitamina D3 mediante la exposición a la luz UVB.

La vitamina D se crea en nuestro cuerpo después de que nuestra piel ha estado expuesta 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. La investigación también ha demostrado que la insuficiencia de vitamina D está relacionada mayor severidad desde infección de covid-19.

Los tomates productores de 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 normalmente no se acumula en frutos de tomate maduros.

Los científicos del grupo de la profesora Cathie Martin en el Centro John Innes utilizaron la edición de genes CRISPR-Cas9 para realizar cambios 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 modificadas contenían hasta 600 ug (microgramos) 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 plantas modificadas podrían usarse para hacer suplementos de vitamina D3 aptos para veganos o para fortificar los alimentos.

«Hemos demostrado que es posible biofortificar los tomates con provitamina D3 mediante la edición de genes, lo que significa que los tomates podrían desarrollarse como una fuente vegetal sostenible de vitamina D3», dijo la profesora Cathie Martin, autora correspondiente del estudio que aparece en Nature. Impianti.

“El cuarenta por ciento de los europeos tienen deficiencia de vitamina D e incluso mil millones de personas en el mundo. No solo estamos frente a un problema de salud enorme, sino que estamos ayudando a los productores, porque las hojas de tomate que actualmente se están desperdiciando podrían usarse para producir suplementos con líneas genéticamente modificadas”.

Investigaciones anteriores investigaron la vía bioquímica de cómo se usa el 7-DHC en la fruta para fabricar moléculas y descubrieron que una enzima Sl7-DR2 en particular es responsable de su conversión en otras moléculas.

Para aprovechar esto, los investigadores utilizaron CRISPR-Cas 9 para desactivar esta enzima Sl7-DR2 en el tomate para que 7DHC se acumule en la fruta del tomate.

Midieron la cantidad de 7-DHC presente en las hojas y frutos de estas plantas de tomate modificadas y encontraron un aumento sustancial 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 piel de los tomates.

Luego, los investigadores probaron si el 7-DHC en las plantas modificadas podría convertirse en vitamina D3 al iluminar con luz UVB las hojas y la fruta en rodajas durante 1 hora. Descubrieron que lo hizo y que fue muy efectivo.

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

El estudio afirma que la vitamina D en la fruta madura podría aumentar aún más con la exposición prolongada a los rayos UVB, como cuando se seca 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 el mismo camino bioquímico, por lo que el método podría aplicarse a estos cultivos hortícolas.

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 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 resaltar el problema de la insuficiencia de vitamina D y su impacto en nuestra función inmunológica y salud en general. Los tomates enriquecidos con provitamina D que producimos ofrecen una fuente vegetal muy necesaria de la vitamina del sol. Esta es una gran noticia para las personas que siguen una dieta rica en plantas, vegetariana o vegana y para el creciente número de personas en todo el mundo que sufren de deficiencia de vitamina D».

Referencia: «Los tomates biofortificados brindan un nuevo camino hacia la suficiencia de vitamina D» por Jie Li, Aurelia Scarano, Nestor Mora Gonzalez, Fabio D’Orso, Yajuan Yue, Krisztian Nemeth, Gerhard Saalbach, Lionel Hill, Carlo de Oliveira Martins, Rolando Moran, Angelo Santino y Cathie Martin, 23 de mayo de 2022, plantas naturales.
DOI: 10.1038 / s41477-022-01154-6