根據(jù)《自然·植物》雜志近日發(fā)表的一項(xiàng)研究，番茄經(jīng)過(guò)工程改造后能產(chǎn)生更多的維生素D3的前體物，改造方式是阻斷能讓維生素D3轉(zhuǎn)化成膽固醇的相關(guān)酶的作用。這種番茄或能成為促進(jìn)維生素D3產(chǎn)生的一個(gè)新的來(lái)源，并為人們提供潛在的健康益處。

當(dāng)人類的皮膚暴露于戶外紫外線下一段時(shí)間時(shí)，機(jī)體內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生維生素D，但這個(gè)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，攝入維生素D 的主要來(lái)源還是食物。目前在世界范圍內(nèi)，維生素D 攝入不足是一個(gè)日益嚴(yán)重的問(wèn)題，與癌癥、癡呆癥和許多主要死亡原因疾病的高發(fā)生率相關(guān)。

在西紅柿的葉子中含有維生素D3的一個(gè)組成部分，稱為維生素D3前體物或7-脫氫膽固醇（7-DHC），但是含量很低。但維生素D3前體物通常不會(huì)在成熟的西紅柿果實(shí)中富集。

英國(guó)約翰英納斯研究中心科學(xué)家團(tuán)隊(duì)編輯了番茄中編碼一種酶的基因，這種酶能將維生素D3前體物轉(zhuǎn)化成膽固醇。經(jīng)過(guò)科學(xué)家的基因編輯后，番茄果實(shí)內(nèi)阻斷了相關(guān)通路，進(jìn)而讓果實(shí)和葉片中大量積聚維生素D3前體物，但這種積累不會(huì)影響植物生長(zhǎng)、發(fā)育。維生素D3前體物經(jīng)過(guò)紫外線B 照射后能轉(zhuǎn)化成維生素D3，或是在紫外線B 照射和人體利用的雙重作用下合成維生素D3。經(jīng)過(guò)處理的西紅柿在葉片中會(huì)積累更多的維生素D3前體物，每克干重含有高達(dá)600 μg 的維生素D3前體物。

西紅柿的葉子通常是廢料，利用率不高，但經(jīng)過(guò)編輯的植物葉子可作為維生素D3補(bǔ)充劑，應(yīng)用于食品強(qiáng)化。研究團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人Cathie Martin 教授表示：“團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明，通過(guò)基因編輯，可以用維生素D3前體物對(duì)西紅柿進(jìn)行生物強(qiáng)化，這意味著西紅柿可以發(fā)展成為一種可持續(xù)維生素D3來(lái)源?！?/p>

較早的研究已經(jīng)證實(shí)了7-DHC 在水果中如何轉(zhuǎn)化成分子的生化途徑，并發(fā)現(xiàn)一種特殊的酶Sl7-DR2 負(fù)責(zé)將其轉(zhuǎn)化為其它分子。為了利用這一點(diǎn)，研究人員使用CRISPR Cas 9 關(guān)閉西紅柿中的Sl7-DR2 酶，從而使7-DHC 在西紅柿果實(shí)中積累。

研究團(tuán)隊(duì)測(cè)量了這些經(jīng)過(guò)編輯的西紅柿植株的葉子和果實(shí)中的7-DHC 含量，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)編輯后西紅柿的葉子和果實(shí)中的7-DHC含量都有大幅增加。并在接下來(lái)的驗(yàn)證中發(fā)現(xiàn)，編輯后的西紅柿中的7-DHC 在經(jīng)過(guò)紫外線照射枝葉和果實(shí)后轉(zhuǎn)化為維生素D3，而且該過(guò)程非常高效。在用紫外線將7-DHC 轉(zhuǎn)化為維生素D3后，一個(gè)西紅柿所富含的維生素D 水平相當(dāng)于兩個(gè)中等大小的雞蛋或28 g金槍魚(yú)，這兩種食物都是推薦的維生素D 飲食來(lái)源。該項(xiàng)研究表明，成熟水果中的維生素D 可能會(huì)因長(zhǎng)期暴露于紫外線中而進(jìn)一步增加，例如在晾曬期間。

該項(xiàng)研究中，阻斷西紅柿中的酶對(duì)西紅柿的植株生長(zhǎng)、發(fā)育和產(chǎn)量等方面沒(méi)有任何影響。其它植物，如茄子、土豆和辣椒，具有相同的生化途徑，因此該方法也可以應(yīng)用于這些蔬菜品類。大多數(shù)食物含有較少的維生素D，而植物通常是維生素D 的重要來(lái)源。維生素D3是維生素D 中最具生物利用度的一種存在形式，當(dāng)皮膚暴露在陽(yáng)光下時(shí)，會(huì)在體內(nèi)合成。但在冬季期間以及高緯度地區(qū)，人們需要從飲食或補(bǔ)充劑中獲得足夠的維生素D，因?yàn)楣庹蛰^弱，身體無(wú)法自然產(chǎn)生足夠的維生素D。

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