การทำให้ผักมีคุณสมบัติต้านการอักเสบโดยใช้เม็ดสีจากพืช

แม้ว่าพืชสะสม betalain ดัดแปรพันธุกรรมได้รับการพัฒนาในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แต่การประยุกต์ใช้ในการผลิตแหล่งอาหารเพื่อสุขภาพยังไม่ได้รับการสำรวจ เพื่อแก้ปัญหาช่องว่างนี้ ทีมวิจัยร่วมกันจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์โตเกียว (TUS) และศูนย์วิจัยเทคโนโลยีชีวภาพอิวาเตะ ประเทศญี่ปุ่น นำโดยศาสตราจารย์เก็นอิจิโระ อาริมูระ จาก TUS ได้พยายามดัดแปลงพันธุกรรมพืชมันฝรั่งและมะเขือเทศเพื่อผลิตเบตาไซยานิน เป้าหมายของพวกเขาคือการทดสอบประสิทธิภาพการรักษาของมะเขือเทศและมันฝรั่งที่ผลิต betacyanin เทียบกับแบบจำลองของ murine ของลำไส้ใหญ่อักเสบและแมคโครฟาจที่กระตุ้นการอักเสบ การค้นพบของพวก เขาได้รับการตีพิมพ์ในBiotechnology & Bioengineeringเมื่อวันที่ 26 มกราคม 2023 ศาสตราจารย์ Arimura กล่าวถึงผลการศึกษานี้ว่า "เราประสบความสำเร็จในการออกแบบหัวมันฝรั่งและผลมะเขือเทศเพื่อร่วมกันแสดงยีนการสังเคราะห์ทางชีวภาพของ betacyanin [ยีนสำหรับ CYP76AD1 จากเบต้าvulgaris DOD (DOPA 4,5-dioxygenase) และ 5GT (cyclo-DOPA 5-O-glucosyltransferase) จากมิราบิลิส จาลาปา ] ภายใต้การควบคุมของผู้ก่อการที่เหมาะสม สิ่งนี้ช่วยเพิ่มการสะสมเบทานินและไอโซเบทานินจากภายนอกซึ่งเป็นเบตาไซยานินสองชนิดทั่วไปในผักดัดแปรพันธุกรรมเหล่านี้ การสะสมของเม็ด สี เหล่านี้ทำให้พวกมันปรากฏเป็นสีแดงเข้มเมื่อโตเต็มที่ เมื่อเทียบกับพันธุ์ที่มาจากป่า" เนื่องจากแมคโครฟาจมีบทบาทสำคัญในโรคที่มีการอักเสบหลายชนิด ทีมงานจึงได้ทดสอบประสิทธิภาพการรักษาของผักดัดแปรพันธุกรรมเหล่านี้ในเซลล์ที่มีลักษณะคล้ายมาโครฟาจ (RAW264.7) เพิ่มเติม หลังจากการกระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกันโดยไลโปโพลีแซคคาไรด์ (LPS) พวกเขาสังเกตว่าสารสกัดจากผลมะเขือเทศดัดแปรพันธุกรรมมีฤทธิ์ต้านการอักเสบสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับพันธุ์ที่มาจากป่า สิ่งนี้มีสาเหตุมาจากการลดลงของการถอดความที่กระตุ้น LPS ของยีนไซโตไคน์ที่มีการอักเสบซึ่งเป็น Tnf- ? ยีนภายในเซลล์ดัดแปรพันธุกรรม "การค้นพบนี้สอดคล้องกับผลต้านการอักเสบของมะเขือเทศดัดแปรพันธุกรรมที่เราสังเกตพบในลำไส้ของหนูจำลองที่มีลำไส้ใหญ่อักเสบจากเดกซ์แทรนซัลเฟตโซเดียม (DSS) การปรับปรุงการลดน้ำหนักของร่างกายและดัชนีกิจกรรมของโรคดีขึ้นอย่างชัดเจนสังเกตได้จาก การยับยั้งการถอดรหัสของยีน proinflammatory ที่กระตุ้นด้วย DSS - ยีนสำหรับTnf-?, Il6 และ Cox-2" ศ. อาริมูระกล่าวเสริม ขณะที่อภิปรายผลที่ได้รับจากการทดลองอื่นในหนู นอกจากนี้ สารเติมแต่งและฤทธิ์เสริมฤทธิ์ของเบตาไซยานินกับส่วนประกอบของผลไม้ตามธรรมชาติ (เช่น ไลโคปีนในมะเขือเทศ) ยังช่วยเพิ่มการบรรเทาอาการลำไส้ใหญ่อักเสบในหนูทดลองอีกด้วย น่าสนใจ ในขณะที่พบฤทธิ์ต้านการอักเสบอย่างมีนัยสำคัญกับสารสกัดจากมะเขือเทศดัดแปรพันธุกรรมที่การเจือจาง 100-1,000 เท่า นี่ไม่ใช่กรณีของมันฝรั่งดัดแปรพันธุกรรม แม้ว่าจะมีการผลิตเบทานินและไอโซเบตานินจำนวนมากก็ตาม สาเหตุนี้สันนิษฐานว่าเกิดจากสิ่งที่ไม่ทราบสาเหตุ สารต่อต้านในมันฝรั่งดัดแปรพันธุกรรมที่ต่อต้านการทำงานของสารต้านการอักเสบของเบตาไซยานิน แต่ยังไม่ได้รับการยืนยัน "มะเขือเทศดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อผลิตเบตาไซยานินพบว่ามีผลส่งเสริมสุขภาพอย่างมาก แม้ว่าแหล่งพืชธรรมชาติของเบตาเลน เช่น บีทรูทมีอยู่ เม็ดสีเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความคงตัวต่ำในอุณหภูมิที่สูงและค่า pH ที่สูงมาก ซึ่งบ่งชี้ว่าเบตาไซยานินที่ผลิตสายพันธุ์มะเขือเทศดัดแปรพันธุกรรมมีแนวโน้มมากกว่า เพื่อให้มีประสิทธิภาพเป็นอาหารเพื่อสุขภาพเมื่อรับประทานในสภาพดิบ” ศ. อาริมูระสรุป การค้นพบนี้มีประโยชน์อย่างไร? เขากล่าวเสริมว่า "แม้ว่าจะไม่มีการเพาะปลูกพืชดัดแปลงพันธุกรรมที่กินได้ในเชิงพาณิชย์ในญี่ปุ่น แต่เราคาดหวังว่าการนำไปใช้เป็นอาหารเพื่อสุขภาพผ่านการผลิตในโรงงานปิดล้อมและโรงงานอื่นๆ จะนำไปสู่การใช้พืชรีคอมบิแนนท์อย่างแพร่หลายในญี่ปุ่น" เรามั่นใจว่าวิศวกรรม betalain จะกลายเป็นช่องทางที่มีแนวโน้มในการปรับปรุงการผลิตอาหารเพื่อสุขภาพในเชิงพาณิชย์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มปริมาณอาหารในขณะเดียวกันก็มอบประโยชน์ต่อสุขภาพให้กับผู้บริโภค