Skolan för biologiska vetenskaper, Naturvetenskapliga fakulteten, University of Hong Kong (HKU), i samarbete med Institut de Biologie Moléculaire des Plantes (CNRS, Strasbourg, Frankrike), har identifierat en ny strategi för att samtidigt förbättra hälsofrämjande E-vitamin med ~ 6-faldigt och dubbla både provitamin A och lykopeninnehåll i tomater, för att öka antioxidantegenskaperna avsevärt.

Forskargruppen manipulerade växtens isoprenoidväg genom användning av en variant av 3-hydroxi-3-metylglutaryl-koenzym A-syntas (HMGS). Överuttrycket av HMGS i tomater ökade inte bara fytosteroler, squalen, provitamin A och lykopen, men också E-vitamin (α-tokoferol) med 494%.

HMGS -DNA som används i dessa experiment härrör från en livsmedelsgröda, Brassica juncea (indisk senap), som ger ätbara blad, stjälkar och frön, den senare används vid produktion av vegetabilisk olja. Tidigare, denna forskargrupp rapporterade att den rekombinanta HMGS-varianten S359A (i vilken aminosyraresten "serin" vid position 359 byttes till "alanin") uppvisar 10 gånger högre enzymaktivitet. Introduktionen av S359A i modellanläggningen Arabidopsis ökade fytosterolinnehållet.

Nu, forskargruppen har introducerat S359A i tomater, en växtväxt. Även om det inte fanns några skillnader i utseende och storlek på de transformerade tomatfrukterna, totala karotenoider inklusive provitamin A och lykopen ökade drastiskt med 169% och 111%, respektive, som observerats av en djupare färg av karotenoidextrakt i S359A -tomater över kontrollen. Vidare, dessa karotenoidextrakt uppvisade 89,5-96,5% högre antioxidantaktivitet än kontrollen. Förutom karotenoider, de transformerade tomaterna visade förhöjningar av vitamin E (α-tokoferol, 494%), skvalen (210%), och fytosteroler (94%). Dessa observationer tillskrevs det ökade uttrycket av gener i isoprenoidvägen.

Professor Chye Mee-len som ledde denna forskning sa:"Att öka hälsofrämjande komponenter i grödor är ett viktigt forskningsområde som överensstämmer med Dr Wilsons och fru Amelia Wongs ambitioner om användning av växtbioteknik för en hållbar framtid. Ackumulering av de friska komponenterna i livsmedelsgrödor skulle ge mervärde till frukt och grönsaker i människans kost, samt berika foder för boskap och vattenbruk. "Dr Wang Mingfu tillade:" Extrakt med berikade fytosteroler, vitamin E och karotenoider kan användas vid framställning av anti-aging-kräm och solskyddskräm. Dessa föreningar uppvisar utmärkt antiinflammatorisk och antioxidant aktivitet. "

Denna forskning har rapporterats nyligen i Plant Biotechnology Journal .