افزایش سطح ویتامین D در گوجه فرنگی ممکن است خطر ابتلا به سرطان، اختلال شناختی و مرگ و میر را به هر دلیلی کاهش دهد.
هنگامی که نور فرابنفش B (UVB) از خورشید به پوست می تابد، انسان ویتامین D3 را سنتز می کند. اما منبع اصلی این ویتامین برای اکثر افراد ماهی و لبنیات است. رژیم های غذایی گیاهی معمولاً ویتامین D3 کمتری دارند و تقریباً 1 میلیارد نفر در سراسر جهان از کمبود آن رنج می برند. یک منبع گیاهی بهتر و غنی از ویتامین D3 می تواند به کاهش بروز جهانی کمبود آن کمک کند.
گوجه فرنگی در سراسر جهان رشد می کند و دارای یک ژنوم کاملاً توالی یابی شده است. اگرچه گوشت و برگ گوجه فرنگی حاوی پیش ساز ویتامین D3، 7-دهیدروکلسترول (7-DHC) است، اما معمولاً در هنگام مصرف گوجه فرنگی در دسترس نیست زیرا به عنوان واسطه ای برای سایر فرآیندهای بیولوژیکی تخصصی عمل می کند. سطح طبیعی ویتامین D3 گوجه فرنگی در مقایسه با سایر منابع غذایی پایین است.
دانشمندان می توانند ژنوم گوجه فرنگی را بدون تغییر فرآیندهای بیولوژیکی مهم در میوه، دستکاری کنند. برای انجام این کار، کنسرسیومی از محققان در سراسر جهان از بریتانیا، ایتالیا، شیلی و کوبا روشی را برای افزایش سطح 7-DHC و متعاقباً سطح ویتامین D3، زمانی که گوجه فرنگی در معرض نور UVB قرار می‌گیرد، توسعه دادند. دانشمندان با اجرای طرح تقویت گوجه فرنگی با سطوح بالاتر 7-DHC امیدواراند مصرف ویتامین D3 در رژیم غذایی را در سراسر جهان افزایش دهد.
کتی مارتین، یکی از نویسندگان این مطالعه و متخصص ژنتیک گیاهی در مرکز جان اینس گفت: کمبود ویتامین D بسیار مهم است، بسیار مهمتر از آن چیزی که مردم تصور می کنند، زیرا آنها عوامل خطر اصلی برای تعدادی از بیماری های مزمن هستند که شما واقعاً نمی خواهید به آنها مبتلا شوید. سطوح پایین مزمن ویتامین D3 با سرطان، بیماری پارکینسون و زوال عقل مرتبط است.
گیاهان خانواده شب بو که شامل گوجه فرنگی می شود دارای آنزیمی به نام 7-DHC ردوکتاز هستند که 7-DHC را به کلسترول تبدیل می کند. مارتین و تیمش با استفاده از ویرایش ژن CRISPR-Cas9 فعالیت این آنزیم را که منجر به سطوح بالاتر 7-DHC در میوه و برگ‌های گوجه فرنگی می‌شد، از بین بردند. با استفاده از طیف‌سنجی جرمی، محققان سطوح 7-DHC را در برگ‌ها و پوست آن در مقایسه با میوه غیرجهش‌یافته مشاهده کردند.
میوه گوجه‌فرنگی رسیده که به مدت یک ساعت در معرض نور UVB قرار گرفت، ویتامین D3 را در مقادیری معادل دو تخم‌مرغ متوسط یا یک چهارم قوطی ماهی تن تولید کرد. برگ‌ها به تنهایی 200 میکروگرم بر گرم وزن خشک، ویتامین D3 تولید کردند، به این معنی که کمتر از نیم گرم از برگ گوجه‌فرنگی اصلاح‌شده با ژن، می‌تواند یک مکمل ویتامین D3 کاملاً گیاهی تولید کند.
جی لی، نویسنده اصلی این مطالعه و محقق فوق دکترا، گفت: ما قطعاً باید این گزینه را برای مصرف کنندگان داشته باشیم تا ویتامین D3 گیاهی را مصرف کنند. ما فکر می کنیم که این تازه شروع کار است.
خوردن یک گوجه فرنگی غنی شده کامل، تقریباً 20 درصد از ویتامین D3 توصیه شده روزانه را تامین می کند. محققان ممکن است سطح ویتامین D3 را با افزایش قرار گرفتن در معرض نور UVB در فرآیندهایی مانند خشک کردن میوه در آفتاب افزایش دهند. سطوح بالای ویتامین D3 در برگ های گوجه فرنگی ممکن است این محصول زائد رویشی را برای ساخت مکمل ویتامین D3 مناسب برای گیاهخواران قابل استفاده کند.
مردم تمایل دارند که GMOها را چیزی تصور کنند که ممکن است گلایفوسیت در آن دخیل باشد یا نوعی وابستگی به یک ماده شیمیایی یا چیزی شبیه به این وجود دارد. کاتلین هفرون، رهبر Forte Protein، یک شرکت بیوتکنولوژی تولید کننده گوشت، ماهی، و پروتئین های لبنی بدون نیاز به حیوانات، که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: و این یک مثال عالی است که هیچ یک از این تصورات درست نیست.
مارتین و تیم او در حال کار بر روی استراتژی های دیگری برای عملیات های تقویتی دیگری هستند، مانند افزایش آنتی اکسیدان های موجود در بلوبری و شاه توت.
