(desde la izquierda) Dr. Wang Mingfu, El profesor Chye Mee-len y el Dr. Liao Pan muestran tubos que contienen extractos de carotenoides de frutos de tomate S359A y el control. Crédito:Universidad de Hong Kong
La Facultad de Ciencias Biológicas, Facultad de Ciencias, la Universidad de Hong Kong (HKU), en colaboración con el Institut de Biologie Moléculaire des Plantes (CNRS, Estrasburgo, Francia), ha identificado una nueva estrategia para mejorar simultáneamente la vitamina E promotora de la salud en ~ 6 veces y el doble del contenido de provitamina A y licopeno en los tomates, para aumentar significativamente las propiedades antioxidantes.
El grupo de investigación manipuló la vía isoprenoide de la planta mediante la utilización de una variante de 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A sintasa (HMGS). La sobreexpresión de HMGS en tomates aumentó no solo los fitoesteroles, escualeno provitamina A y licopeno, pero también vitamina E (α-tocoferol) en un 494%.
El ADN de HMGS utilizado en estos experimentos se originó en un cultivo alimentario, Brassica juncea (mostaza india), que da hojas comestibles, tallos y semillas, este último utilizado en la producción de aceite vegetal. Más temprano, este grupo de investigación informó que la variante recombinante de HMGS S359A (en la que el residuo de aminoácido "serina" en la posición 359 se cambió a "alanina") exhibe una actividad enzimática 10 veces mayor. La introducción de S359A en la planta modelo Arabidopsis aumentó el contenido de fitosteroles.
Ahora, el grupo de investigación ha introducido el S359A en tomates, una planta de cultivo. Aunque no hubo diferencias en la apariencia y tamaño de los frutos de tomate transformados, los carotenoides totales, incluida la provitamina A y el licopeno, aumentaron drásticamente en un 169% y un 111%, respectivamente, como se observa por un color más profundo de los extractos de carotenoides en los tomates S359A sobre el control. Es más, estos extractos de carotenoides exhibieron un 89,5-96,5% más de actividad antioxidante que el control. Además de los carotenoides, los tomates transformados mostraron elevaciones en vitamina E (α-tocoferol, 494%), escualeno (210%), y fitoesteroles (94%). Estas observaciones se atribuyeron al aumento de la expresión de genes en la vía isoprenoide.
Los extractos de carotenoides de frutos de tomate S359A (derecha) muestran un color más profundo y contienen más carotenoides (provitamina A y licopeno) que el control (izquierda). S359A-1 y S359A-2 representan dos líneas de tomate S359A independientes que dan resultados consistentes. Crédito:Universidad de Hong Kong
El profesor Chye Mee-len, que dirigió esta investigación, dijo:"El aumento de los componentes que promueven la salud en los cultivos es un área de investigación importante que se alinea con las aspiraciones del Dr. Wilson y la Sra. Amelia Wong sobre el uso de la biotecnología vegetal para un futuro sostenible. La acumulación de los componentes saludables de los cultivos alimentarios aportarían valor añadido a las frutas y hortalizas en la dieta humana, además de enriquecer los piensos para el ganado y la acuicultura ". El Dr. Wang Mingfu añadió:" Los extractos con fitoesteroles enriquecidos, La vitamina E y los carotenoides se pueden utilizar en la producción de cremas antienvejecimiento y lociones solares. Estos compuestos muestran una excelente actividad antiinflamatoria y antioxidante ".
Los ensayos de antioxidantes indicaron que los carotenoides maduros 57 días después de la polinización de frutos de tomate S359A tenían mayores actividades antioxidantes que el control. S359A-1 y S359A-2 representan dos líneas de tomate S359A independientes. La actividad antioxidante se definió por la capacidad de eliminar los radicales libres en DPPH (1, 1-difenil-2-picrilhidrazilo). Crédito:Universidad de Hong Kong
Esta investigación se ha informado recientemente en Revista de biotecnología vegetal .
