„Super-Tomaten“, die gentechnisch verändert wurden, um mehr Vitamin D zu produzieren, könnten dazu beitragen, den Vitamin-D-Mangel weltweit zu verringern.
Britische Forscher verwendeten eine als CRISPR bekannte Genbearbeitungstechnik, um das Gen zu bearbeiten, das an der Umwandlung von Provitamin D3 in Cholesterin beteiligt ist.
Sie sagen, dass die Bearbeitung dieses Gens es der Tomate ermöglicht, mehr Provitamin zu behalten, das durch UV-Strahlung oder Sonnenlicht in Vitamin D umgewandelt werden kann.
Die Forscher vom John Innes Center in Norwich behaupten, dass das Vitamin D, das man durch den Verzehr einer dieser gentechnisch veränderten Tomaten erhalten kann, zwei Eiern oder 28 Gramm Thunfisch entspricht.
Sie könnten daher dazu beitragen, den täglichen Bedarf von Kindern und Erwachsenen an Vitamin D3 zu decken und das Risiko für die Entwicklung von Krankheiten wie Krebs, Parkinson und Demenz zu verringern.
Forscher behaupten, dass das Vitamin D, das Sie durch den Verzehr einer dieser gentechnisch veränderten Tomaten erhalten können, zwei Eiern oder 28 Gramm Thunfisch entspricht (Archivbild)
Die Laserbildgebung zeigte, dass die Erhöhungen des Provitamin D3 (7-DHC) sowohl im Fruchtfleisch als auch in der Schale der „mutierten“ Tomaten verteilt waren (MUT#2)
Vitamin-D-Mangel ist ein großes globales Gesundheitsproblem, das weltweit etwa eine Milliarde Menschen betrifft.
In Großbritannien erhalten die meisten Menschen das Vitamin D, das sie benötigen, zwischen April und September aus Sonnenlicht, solange sie nach draußen gehen.
Dies liegt daran, dass der Körper Vitamin D auf natürliche Weise produziert, wenn er Sonnenlicht ausgesetzt ist.
In den Wintermonaten sind wir jedoch eher darauf angewiesen, unser Vitamin D aus Lebensmitteln wie fettem Fisch, rotem Fleisch, Leber und Eigelb zu beziehen – allerdings wenige Lebensmittel enthalten genug Vitamin D, um die empfohlene Tagesdosis zu erreichen.
Infolgedessen hat jeder sechste Brite einen niedrigen Spiegel des „Sonnenscheinnährstoffs“ im Blut – was sein Risiko für eine Vielzahl von Krankheiten erhöht.
„Diese Tomaten könnten eine neue Nahrungsquelle darstellen – mit potenziellen Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit“, sagten die Forscher in einer Pressemitteilung.
Vitamin D hilft, die Menge an Kalzium und Phosphat im Körper zu regulieren, die benötigt werden, um Knochen, Zähne und Muskeln gesund zu halten.
Ein Mangel an Vitamin D kann bei Kindern zu Knochendeformitäten wie Rachitis und bei Erwachsenen zu Knochenschmerzen führen, die durch eine Erkrankung namens Osteomalazie verursacht werden.
Der essentielle Nährstoff wurde auch mit Verbesserungen der Stimmung, des Immunsystems, des Schlafs und einer Vielzahl anderer gesundheitsbezogener Probleme in Verbindung gebracht.
„Vitamin-D-Mängel wirken sich auf die Immunfunktion und Entzündungen aus und sind mit einem erhöhten Risiko für Krebs, Parkinson, Depression, neurokognitiven Rückgang, Demenz und der Schwere von Covid verbunden“, heißt es in der Studie.
„Die meisten Lebensmittel enthalten wenig Vitamin D, und Pflanzen sind sehr schlechte Quellen. Wir haben die Akkumulation in Tomaten durch Genome Editing entwickelt, um ein biofortifiziertes Lebensmittel bereitzustellen.’
Die Forscher behaupten, dass die Technik für den Einsatz in einer Vielzahl anderer Kulturen – wie Kartoffeln, Paprika und Chilis – angepasst werden könnte.
Prof. Dominique Van Der Straeten von der Universität Gent, Belgien, der nicht an der Studie beteiligt war, beschrieb sie als „Sprung nach vorne“.
“Biotechnologische Eingriffe können die Abhängigkeit von tierischen Lebensmitteln reduzieren, indem sie den Nährwert von Pflanzenprodukten erhöhen und sie zu wertvollen Alternativen machen”, sagte sie.
„Die Schaffung einer globalen Ernährungssicherheit bei gleichzeitiger Begrenzung der Erosion der Pufferkapazität der Erde gegen den drohenden Zusammenbruch unter der Last des globalen Klimawandels ist von entscheidender Bedeutung.
„In diesem Zusammenhang wächst das Bewusstsein für die Notwendigkeit einer vollständigen Umstellung der Ernährungssysteme, da eine gesunde Ernährung sowohl für den Menschen als auch für das Überleben der empfindlichen Ökosystemgleichgewichte auf dem Planeten eine Notwendigkeit ist.
Der Rat der Regierung lautet, dass jeder in Betracht ziehen sollte, im Herbst und Winter eine tägliche Vitamin-D-Ergänzung einzunehmen.
“Planetengesundheitsdiäten basieren überwiegend auf pflanzlichen Nahrungsquellen und beschränken gesättigte Fette und stark verarbeitete Lebensmittel.”
Prof. Guy Poppy, Professor für Ökologie an der University of Southampton, der ebenfalls nicht an der Studie beteiligt war, sagte, der Durchbruch sei besonders wichtig für Menschen, die sich mehr pflanzenbasiert ernähren – da das meiste Vitamin D in Fleisch und Milchprodukten vorkommt.
„Die Gen-Editierung von Tomaten zur Akkumulation von Provitamin D3 in Mengen über den empfohlenen Ernährungsrichtlinien könnte für viele zu einer besseren Gesundheit führen, insbesondere da Tomaten ein allgemein zugängliches und leicht verzehrbares Lebensmittel sind“, sagte er.
“Diese aufregende Entdeckung verbessert nicht nur die menschliche Gesundheit, sondern trägt auch zu den Umweltvorteilen bei, die mit einer stärker auf Pflanzen basierenden Ernährung verbunden sind – oft verbunden mit der Herausforderung, einige wichtige Vitamine und Mineralien zu sichern, die in tierischen Produkten weit verbreitet und bioverfügbar sind.”
Die Studie wurde in Nature Plants veröffentlicht.
WAS IST CRISPR-CAS9?
Crispr-Cas9 ist ein Werkzeug zur präzisen Bearbeitung von DNA, das in Bakterien entdeckt wurde.
Das Akronym steht für „Clustered Regularly Inter-Spaced Palindromic Repeats“.
Die Technik beinhaltet ein DNA-schneidendes Enzym und eine kleine Markierung, die dem Enzym mitteilt, wo es schneiden soll.
Die CRISPR/Cas9-Technik verwendet Tags, die den Ort der Mutation identifizieren, und ein Enzym, das als winzige Schere fungiert, um DNA an einer genauen Stelle zu schneiden, wodurch kleine Teile eines Gens entfernt werden können
Durch die Bearbeitung dieses Tags können Wissenschaftler das Enzym auf bestimmte DNA-Regionen ausrichten und präzise Schnitte vornehmen, wo immer sie möchten.
Es wurde verwendet, um Gene „zum Schweigen zu bringen“ – sie effektiv auszuschalten.
Wenn die Zellmaschinerie den DNA-Bruch repariert, entfernt sie einen kleinen DNA-Schnipsel.
Auf diese Weise können Forscher bestimmte Gene im Erbgut gezielt ausschalten.
Der Ansatz wurde zuvor verwendet, um das HBB-Gen zu editieren, das für eine Erkrankung namens β-Thalassämie verantwortlich ist.