基因编辑生菜:对抗微量营养素缺乏的新方法

【字体: 时间:2025年03月07日 来源:AAAS

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  研究人员成功地利用基因编辑技术提高了生菜的营养价值。研究表明,在不影响植物生长或产量的情况下,β-胡萝卜素(维生素原a)、玉米黄质和抗坏血酸(维生素C)的含量显著增加。这一突破凸显了基因编辑在对抗微量营养素缺乏症和改善广泛食用作物的膳食质量方面的潜力。

  

研究人员成功利用基因编辑技术提高了生菜的营养价值。研究表明,生菜中的β-胡萝卜素(维生素A原)、玉米黄质和抗坏血酸(维生素C)含量显著增加,同时并未影响植物的生长或产量。这一突破凸显了基因编辑在抗击微量营养素缺乏症和改善广泛消费作物的饮食质量方面的潜力。

来自耶路撒冷希伯来大学罗伯特·H·史密斯农业、食品与环境学院的亚历山大·瓦因斯坦教授领导的研究团队开发出一种新品种生菜,其必需维生素和抗氧化剂的含量大幅提高。他们的研究成果发表在《植物生物技术杂志》上,展示了如何通过CRISPR基因编辑技术增加生菜中的β-胡萝卜素(维生素A原)、玉米黄质和抗坏血酸(维生素C)的含量,使其成为一种更有营养的食物选择。这一成果是通过结合不同的生化途径的修改实现的,研究人员能够同时增强多种营养价值,而不仅仅是针对单一营养素。

CRISPR是“成簇规律间隔短回文重复序列”的缩写,是一种强大而精确的DNA编辑工具。与传统的转基因方法(GMO)引入外来DNA不同,CRISPR允许科学家在植物自身的遗传密码中进行有针对性的改变。这项技术使研究人员能够比以往任何时候都更高效地增强作物的性状,如营养价值、抗病性和环境适应性。

通过修改调节维生素和抗氧化剂生产的基因,研究人员将β-胡萝卜素的含量提高了2.7倍,增强了其作为维生素A前体的作用,而维生素A对视力、免疫功能和皮肤健康至关重要。玉米黄质是一种重要的抗氧化剂,有助于保护眼睛免受蓝光损伤和年龄相关性黄斑变性,其含量被提升到通常生菜中不存在的水平。研究人员还实现了抗坏血酸(即维生素C)含量的6.9倍增加,维生素C可以增强免疫系统并促进铁的吸收。

尽管进行了这些基因修改,生菜仍然保持了正常的生长、外观和产量,这表明其改善的营养特性并未以牺牲其农业性能为代价。“基因编辑为我们提供了前所未有的能力,可以在不改变作物生长或产量的情况下提高其营养价值。”瓦因斯坦教授说,“这项研究是朝着开发更健康食品选择、帮助解决现代饮食中普遍存在的营养缺乏问题迈出的重要一步。”

这一突破是抗击微量营养素缺乏症的重要一步,这种微量营养素缺乏症通常被称为“隐性饥饿”,影响着全球数以百万计的人。通过应用尖端的基因编辑技术,科学家们正在开发改善日常食品营养质量的方法,使更健康的饮食更易于获取。


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