Школа биологических наук факультета естественных наук Гонконгского университета (HKU) в сотрудничестве с Институтом молекулярной биологии растений (CNRS, Страсбург, Франция) определила новую стратегию для одновременного улучшения укрепляющий здоровье витамин Е примерно в 6 раз увеличивает содержание провитамина А и ликопина в томатах в два раза, что значительно повышает антиоксидантные свойства.
Исследовательская группа манипулировала изопреноидным путем растений с помощью варианта 3-гидрокси-3-метилглутарил-кофермента А-синтазы (HMGS). Сверхэкспрессия HMGS в томатах увеличивала не только фитостеролы, сквален, провитамин А и ликопин, но и витамин Е (альфа-токоферол) на 494%.
ДНК HMGS, используемая в этих экспериментах, была получена из продовольственной культуры Brassica juncea (индийская горчица), которая дает съедобные листья, стебли и семена, последние используются для производства растительного масла. Ранее эта исследовательская группа сообщила, что рекомбинантный вариант HMGS S359A (в котором аминокислотный остаток «серин» в положении 359 был заменен на «аланин») проявляет в 10 раз более высокую ферментативную активность. Введение S359A в модельное растение Arabidopsis увеличивало содержание фитостерола.
Теперь исследовательская группа внедрила S359A в помидоры, культурные растения. Хотя не было различий во внешнем виде и размере трансформированных плодов томатов, общее содержание каротиноидов, включая провитамин А и ликопин, резко увеличилось на 169% и 111% соответственно, о чем свидетельствует более глубокий цвет экстрактов каротиноидов в томатах S359A по сравнению с контролем. Кроме того, эти экстракты каротиноидов проявляли на 89,5-96,5% более высокую антиоксидантную активность, чем контроль. Помимо каротиноидов, в трансформированных томатах было повышено содержание витамина Е (альфа-токоферол, 494%), сквалена (210%) и фитостеролов (94%). Эти наблюдения были связаны с повышенной экспрессией генов изопреноидного пути.
Профессор Че Ми-лен, руководивший этим исследованием, сказал: «Увеличение количества полезных для здоровья компонентов в сельскохозяйственных культурах является важной областью исследований, которая согласуется со стремлениями доктора Уилсона и миссис Амелии Вонг в отношении использования биотехнологии растений для устойчивого развития. Будущее. Накопление полезных компонентов в пищевых культурах повысит ценность фруктов и овощей в рационе человека, а также обогатит корма для скота и аквакультуры». Доктор Ван Минфу добавил: «Экстракты, обогащенные фитостеролами, витамином Е и каротиноидами, могут использоваться в производстве омолаживающих кремов и солнцезащитных лосьонов. Эти соединения проявляют превосходную противовоспалительную и антиоксидантную активность."