I pomodori geneticamente modificati per produrre vitamina D, la vitamina del sole, potrebbero essere un’innovazione semplice e sostenibile per affrontare un problema di salute globale.
I ricercatori hanno utilizzato l’editing genetico per disattivare una specifica molecola nel genoma della pianta che aumentava la provitamina D3 sia nei frutti sia nelle foglie delle piante di pomodoro. È stato quindi convertito in vitamina D3 attraverso l’esposizione alla luce UVB.
La vitamina D è creata nei nostri corpi dopo l’esposizione della pelle alla luce UVB (agisce sulla superfice della pelle è responsabile dell’abbronzatura), ma la principale fonte è il cibo, questa nuova coltura biofortificata potrebbe aiutare milioni di persone con insufficienza di vitamina D, un problema crescente legato a un rischio più elevato di cancro, demenza e molte delle principali cause di mortalità. Gli studi hanno anche dimostrato che l’insufficienza di vitamina D è collegata all’aumento della gravità dell’infezione da Covid-19.
I pomodori nelle loro foglie a livelli molto bassi, contengono naturalmente uno dei mattoni della vitamina D3, chiamato provitamina D3 o 7-deidrocolesterolo (7-DHC). La provitamina D3 normalmente non si accumula nei frutti di pomodoro maturi.
I ricercatori del team della professoressa Cathie Martin presso lo John Innes Centre hanno utilizzato l’editing genetico CRISPR-Cas9 per apportare modifiche al codice genetico delle piante di pomodoro in modo che la provitamina D3 si accumuli nel frutto del pomodoro. Le foglie delle piante modificate contenevano fino a 600 ug di provitamina D3 per grammo di peso secco. L’assunzione giornaliera raccomandata di vitamina D per gli adulti è di 10 ug. Il simbolo ug (o meglio µg) viene utilizzato per indicare il microgrammo, un sottomultiplo del grammo.
Le foglie quando si coltivano i pomodori, solitamente sono materiale di scarto, ma quelle delle piante modificate potrebbero essere utilizzate per la produzione di integratori di vitamina D3 adatta ai vegani o per fortificare il cibo.
Cathie Martin, autrice corrispondente dello studio pubblicato nella rivista Nature Plants, ha affermato:
«Abbiamo dimostrato che è possibile biofortificare i pomodori con la provitamina D3 utilizzando l’editing genetico, ciò significa che i pomodori potrebbero essere sviluppati come fonte vegetale sostenibile di vitamina D3. Il quaranta per cento degli europei ha un’insufficienza di vitamina D e anche un miliardo di persone nel mondo, non stiamo affrontando solo un enorme problema di salute, ma stiamo aiutando i produttori, perché le foglie di pomodoro che attualmente vanno sprecate, potrebbero essere utilizzate per produrre integratori dalle linee geneticamente modificate».
Ricerche precedenti hanno tracciato il percorso biochimico di come il 7-DHC viene utilizzato nel frutto per produrre molecole, è stato scoperto che un particolare enzima Sl7-DR2 è responsabile della sua conversione in altre molecole.
I ricercatori per trarne vantaggio, hanno utilizzato l’editing genetico CRISPR-Cas9 per disattivare nel pomodoro questo enzima Sl7-DR2 in modo che il 7DHC si accumuli nel frutto del pomodoro. Hanno misurato la quantità di 7-DHC presente nelle foglie e nei frutti di queste piante di pomodoro modificate, hanno riscontrato un aumento sostanziale dei livelli di 7-DHC sia nelle foglie sia nei frutti delle piante modificate. Il 7-DHC si accumula sia nella polpa sia nella buccia dei pomodori.
I ricercatori hanno quindi testato se il 7-DHC nelle piante modificate potesse essere convertito in vitamina D3 irradiando per 1 ora la luce UVB sulle foglie e sulla frutta affettata. Hanno scoperto che era possibile in modo efficace: dopo il trattamento con luce UVB per trasformare il 7-DHC in vitamina D3, un pomodoro conteneva livelli di vitamina D equivalenti a due uova di media grandezza o 28 g di tonno, che sono entrambe fonti alimentari raccomandate di vitamina D.
Lo studio afferma che la vitamina D nella frutta matura potrebbe essere ulteriormente aumentata da un’esposizione prolungata ai raggi UVB, ad esempio durante l’essiccazione al sole.
Il blocco dell’enzima nel pomodoro non ha avuto alcun effetto sulla crescita, lo sviluppo o la resa delle piante di pomodoro. I ricercatori hanno detto che altre piante strettamente correlate come melanzane, patate e peperoni hanno lo stesso percorso biochimico, quindi il metodo potrebbe essere applicato a queste colture orticole.
Il governo del Regno Unito recentemente ha annunciato una revisione ufficiale per esaminare se cibi e bevande debbano essere arricchiti con vitamina D per affrontare le disuguaglianze di salute. La maggior parte degli alimenti contiene poca vitamina D e le piante sono generalmente fonti molto povere. La vitamina D3 è la forma più biodisponibile di vitamina D, è prodotta nel corpo quando la pelle è esposta alla luce solare. Le persone in inverno e alle latitudini più elevate hanno bisogno di assumere vitamina D dalla loro dieta o integratori perché il sole non è abbastanza forte da consentire all’organismo di produrla naturalmente.
Il primo autore dello studio, il dottor Jie Li, ha dichiarato:
«La pandemia di Covid-19 ha contribuito a evidenziare il problema dell’insufficienza di vitamina D, il suo impatto sulla nostra funzione immunitaria e sulla salute generale. I pomodori arricchiti con provitamina D che abbiamo prodotto, offrono una fonte vegetale di vitamina solare di cui c’è grande bisogno. È questa è un’ottima notizia per le persone che adottano una ricca dieta vegetariana o vegana, e per il numero crescente di persone in tutto il mondo che soffrono del problema dell’insufficienza di vitamina D».
