Исследователи из Центра Джона Иннеса и Института Квадрама начинают одно из первых испытаний продуктов питания с отредактированными генами на людях, чтобы понять, приводит ли подобное биообогащение томатов к повышению уровня витамина Д в крови после их употребления в пищу.
В исследовании ViTaL-D примут участие 76 человек с низким уровнем витамина D в возрасте старше 18 лет. Они будут ежедневно в течение трех недель употреблять порцию томатного супа, чтобы выяснить, приведет ли это к повышению в их крови активной формы витамина D, который помогает нам оставаться здоровыми.
В случае успеха это станет шагом к использованию биоукреплённых генетически отредактированных томатов, разработанных в Центре Джона Иннеса, для решения растущей глобальной проблемы дефицита витамина D. Этот шаг, вероятно, будет полезен людям, придерживающимся веганской или вегетарианской диеты, поскольку веганские источники витамина Д практически отсутствуют.
Достаточный уровень витамина D необходим для оптимального здоровья. Он помогает организму усваивать кальций и фосфор, необходимые для укрепления костей, зубов и мышц, и поддерживает иммунную систему, помогая ей бороться с инфекциями. Низкий уровень витамина D связан с депрессией, деменцией и повышенным риском рака внутренних органов.
Витамин Д естественным образом вырабатывается в коже под воздействием солнечного света. Отсюда его прозвище «солнечный витамин», но осенью и зимой, когда световой день меньше, а люди носят больше одежды, поступление витамина Д в организм требуется с пищей.
Количество продуктов, богатых витамином D, ограничено; жирная рыба, красное мясо и яичные желтки являются хорошими источниками, но в растениях этого незаменимого витамина не хватает. Сочетание ограниченного количества источников витамина в рационе и солнечных дней привело к тому, что дефицит витамина D стал серьёзной проблемой: по оценкам, каждый пятый житель Великобритании испытывает дефицит витамина D зимой и весной, и почти миллиард человек в мире испытывают его дефицит. Распространенность неравномерна: люди с тёмной кожей, пожилые люди, беременные и кормящие грудью женщины, а также люди, находящиеся в помещении, подвержены дефициту. Приём добавок витамина D зимой теперь рекомендуется всем, особенно тем, кто находится в группах риска.
Ведущие мировые ученые-ботаники из Центра Джона Иннеса предложили инновационное и устойчивое решение, которое может повысить содержание витамина Д в продуктах питания.
Некоторые растения, включая томат, вырабатывают предшественник витамина D, называемый провитамином D3, который затем преобразуется в соединения, используемые растением для защиты. С помощью генного редактирования профессор Кэти Мартин, член Королевского общества, и её команда в Центре Джона Иннеса точно адаптировали гены томатов таким образом, чтобы они накапливали очень высокие уровни провитамина D3 в плодах и листьях. Воздействие солнечного света или ультрафиолетового излучения спектра B на растения преобразует его в витамин D3, который является более стабильной формой, полезной для человека.
Это изменение генетического кода не влияет на внешний вид, рост растений или их урожайность. Но эозначает, что томаты с отредактированным геном накапливают витамин D в количествах, которые можно использовать в качестве пищевой добавки: в каждом томате содержится столько же витамина D, сколько в двух яйцах или 28 г тунца — двух рекомендуемых источниках.
Длительное воздействие ультрафиолетового излучения на спелые томаты, например, во время сушки на солнце, может еще больше повысить уровень витамина D.
Теперь помидоры будут протестированы, чтобы проверить, усваивается ли организмом этот витамин D и преобразуется ли он в более активные формы в крови. Каждый участник будет употреблять один из четырёх разных супов: один из биообогащённых (с отредактированным геном) помидоров, один из тех же помидоров, подвергнутых воздействию ультрафиолета, один из помидоров, не прошедших биообогащение (с отредактированным геном), и один суп из помидоров, не прошедших биообогащение (с отредактированным геном), но дополненный другой формой витамина D. Участники не будут знать, какой суп им дадут, а исследовательская группа не узнает об этом до окончания исследования.
На протяжении всего исследования участники будут носить УФ-мониторы, чтобы отслеживать уровень солнечного света, которому они подверглись.
В ходе исследования участники пять раз кратковременно посетят Клинический исследовательский центр Института Квадрам, находящийся в ведении Университетской больницы Норфолка и Норвича. Здесь им ежедневно будут давать томатный суп, а также они сдадут кровь для анализа, им предоставят информацию о своем рационе питания и воздействии солнечного света.
Участники также могут предоставить дополнительные образцы мочи и слюны, но это не является обязательным условием для участия в исследовании.
«Витамин Д играет важнейшую роль в поддержании общего здоровья, однако уровень его дефицита продолжает расти во всем мире. Цель данного исследования — лучше понять растущую потребность в доступных и надежных источниках витамина Д, особенно для групп населения, подверженных риску дефицита», — заявил профессор Мартин Уоррен, главный исследователь исследования ViTaL-D и главный научный сотрудник Института Квадрам.
«Наша цель — определить, удовлетворяют ли эти биообогащенные томаты эту потребность в питательных веществах и помогают ли они решить широкий спектр проблем со здоровьем, связанных с дефицитом витамина D, включая ослабленную иммунную систему и заболевания костей», добавил он.
Профессор Кэти Мартин, член Королевского общества, руководитель группы в Центре Джона Иннеса, сказала: «Пища — это забота о здоровье. Диета оказывает огромное влияние на здоровье каждого из нас, а дефицит витамина D — распространённая проблема как в Великобритании, так и в остальном мире. Было очень интересно использовать передовые научные достижения для обогащения такого продукта, как томат, дополнительным витамином D3. В этом первом в своём роде исследовании мы изучаем влияние этого продукта на наш рацион и здоровье здесь, в Норвиче, используя томаты, выращенные в наших теплицах в Центре Джона Иннеса. Люди часто принимают витаминные добавки, но новые методы селекции означают, что в будущем эта и без того полезная, свежая пища, которую едят многие люди, может быть обогащена микронутриентами с первого дня, что потенциально может помочь улучшить здоровье всех нас».
«Мы очень рады организовать и провести это первое испытание продуктов питания с отредактированным геном. С помощью участников-добровольцев мы можем предоставить самые убедительные доказательства того, что эти инновационные биообогащённые томаты способны принести пользу и снизить дефицит витамина D», — сказала доктор Антониетта Хейхо из группы исследований на людях в Институте Квадрам.
Источник: The John Innes Centre.
