研究人员通过基因工程生成具有增强抗氧化特性的番茄

香港大学理学院生物科学学院与法国斯特拉斯堡植物研究所(CNRS，法国斯特拉斯堡)合作，确定了一项同时促进健康促进维生素E的新策略番茄中维生素A和番茄红素含量的约6倍和两倍，以显着提高抗氧化性能。该研究小组通过利用3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合酶(HMGS)的变体来操纵植物类异戊二烯途径。西红柿中HMGS的过量表达不仅增加了植物甾醇，角鲨烯，维生素原A和番茄红素，还增加了494%的维生素E(α-生育酚)。

在这些实验中使用的HMGS DNA来自食物作物芥菜(印度芥菜)，其产生可食用的叶，茎和种子，后者用于植物油生产。早些时候，该研究小组报道了重组HMGS变体S359A(其中359位氨基酸残基“丝氨酸”转换为“丙氨酸”)表现出高10倍的酶活性。在模式植物拟南芥中引入S359A增加了植物甾醇含量。

现在，该研究小组已将S359A引入西红柿，这是一种作物。尽管转化的番茄果实的外观和大小没有差异，但是包括维生素原A和番茄红素在内的总类胡萝卜素分别急剧增加了169%和111%，如S359A番茄中的类胡萝卜素提取物的深色所观察到的那样。此外，这些类胡萝卜素提取物的抗氧化活性比对照高89.5-96.5%。除类胡萝卜素外，转化的番茄还显示出维生素E(α-生育酚，494%)，角鲨烯(210%)和植物甾醇(94%)的升高。这些观察结果归因于类异戊二烯途径中基因的表达增加。

领导这项研究的Chye Mee-len教授说：“增加作物中促进健康的成分是一个重要的研究领域，与威尔逊博士和Amelia Wong女士对植物生物技术用于可持续未来的愿望保持一致。粮食作物中的健康成分将为人类饮食中的水果和蔬菜提供附加值，并丰富牲畜和水产养殖的饲料。“ 王明福博士补充说：“富含植物甾醇，维生素E和类胡萝卜素的提取物可用于抗衰老面霜和防晒乳液的生产。这些化合物具有优异的抗炎和抗氧化活性。”