■基因改造番茄能产生更多维生素D3

根据《自然·植物》杂志近日发表的一项研究，番茄经过工程改造后能产生更多的维生素D3的前体物，改造方式是阻断能让维生素D3转化成胆固醇的相关酶的作用。这种番茄或能成为促进维生素D3产生的一个新的来源，并为人们提供潜在的健康益处。

当人类的皮肤暴露于户外紫外线下一段时间时，机体内也会产生维生素D，但这个数量远远不够，摄入维生素D 的主要来源还是食物。目前在世界范围内，维生素D 摄入不足是一个日益严重的问题，与癌症、痴呆症和许多主要死亡原因疾病的高发生率相关。

在西红柿的叶子中含有维生素D3的一个组成部分，称为维生素D3前体物或7-脱氢胆固醇（7-DHC），但是含量很低。但维生素D3前体物通常不会在成熟的西红柿果实中富集。

英国约翰英纳斯研究中心科学家团队编辑了番茄中编码一种酶的基因，这种酶能将维生素D3前体物转化成胆固醇。经过科学家的基因编辑后，番茄果实内阻断了相关通路，进而让果实和叶片中大量积聚维生素D3前体物，但这种积累不会影响植物生长、发育。维生素D3前体物经过紫外线B 照射后能转化成维生素D3，或是在紫外线B 照射和人体利用的双重作用下合成维生素D3。经过处理的西红柿在叶片中会积累更多的维生素D3前体物，每克干重含有高达600 μg 的维生素D3前体物。

西红柿的叶子通常是废料，利用率不高，但经过编辑的植物叶子可作为维生素D3补充剂，应用于食品强化。研究团队的负责人Cathie Martin 教授表示：“团队已经证明，通过基因编辑，可以用维生素D3前体物对西红柿进行生物强化，这意味着西红柿可以发展成为一种可持续维生素D3来源。”

较早的研究已经证实了7-DHC 在水果中如何转化成分子的生化途径，并发现一种特殊的酶Sl7-DR2 负责将其转化为其它分子。为了利用这一点，研究人员使用CRISPR Cas 9 关闭西红柿中的Sl7-DR2 酶，从而使7-DHC 在西红柿果实中积累。

研究团队测量了这些经过编辑的西红柿植株的叶子和果实中的7-DHC 含量，发现经过编辑后西红柿的叶子和果实中的7-DHC含量都有大幅增加。并在接下来的验证中发现，编辑后的西红柿中的7-DHC 在经过紫外线照射枝叶和果实后转化为维生素D3，而且该过程非常高效。在用紫外线将7-DHC 转化为维生素D3后，一个西红柿所富含的维生素D 水平相当于两个中等大小的鸡蛋或28 g金枪鱼，这两种食物都是推荐的维生素D 饮食来源。该项研究表明，成熟水果中的维生素D 可能会因长期暴露于紫外线中而进一步增加，例如在晾晒期间。

该项研究中，阻断西红柿中的酶对西红柿的植株生长、发育和产量等方面没有任何影响。其它植物，如茄子、土豆和辣椒，具有相同的生化途径，因此该方法也可以应用于这些蔬菜品类。大多数食物含有较少的维生素D，而植物通常是维生素D 的重要来源。维生素D3是维生素D 中最具生物利用度的一种存在形式，当皮肤暴露在阳光下时，会在体内合成。但在冬季期间以及高纬度地区，人们需要从饮食或补充剂中获得足够的维生素D，因为光照较弱，身体无法自然产生足够的维生素D。

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2022/05/220523115532.htm