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红色甜菜色素助力生产紫色番茄

发布时间:2021-12-07 16:56 出处:网络 作者:freshplaza热度:0℃
位于德国 Halle 的 Leibniz 植物生物化学研究所(IPB)的一些研究人员最近利用基因工程方法培育出了紫色番茄。为此,他们在植物中插入了负责甜菜素生物合成的基因,并在成熟的水果中激活了这些基因。甜菜素通常不是由

位于德国 Halle 的 Leibniz 植物生物化学研究所(IPB)的一些研究人员最近利用基因工程方法培育出了紫色番茄。为此,他们在植物中插入了负责甜菜素生物合成的基因,并在成熟的水果中激活了这些基因。甜菜素通常不是由番茄产生的,而是从红甜菜中提取的,用作天然食品着色剂。这种类型的基因工程方法有助于在专门开发的植物生产系统中生产一些物质。该方法肯定会在未来发挥重要作用,特别是生产药物。用植物制造疫苗和抗体已经是一个非常活跃的研究领域。

因此,本研究的主要目的不是创造一种新的番茄品种供食用,而是改进基因工程的方法,通过生产清晰可见的色素可以更容易对这些方法进行更容易对分析。植物的生长效率很高,但其生产系统也非常复杂。它们存在着大量的监控机制,有时可以减缓物质产生的整个生物合成过程。"这些复杂的反馈机制仍然鲜为人知",这项研究的首席研究员Sylvestre Marillonnet 解释道。"在这方面仍需要进行大量研究。

即使是针对甜菜素,研究人员也进行了大量的规划和调整,使植物达到所需的合成产量。Halle的研究人员将甜菜素生物合成所需的三个基因插入番茄植物中,他们还插入了几个基因开关,以激活仅在水果中插入的基因,并在成熟过程中同时激活插入的基因。尽管如此,水果中的甜菜素生产起初还是微薄的。必须插入第四个基因,确保提供重要的前体物质,以保持较高的色素生物合成水平。深紫色番茄就是这样诞生的,它比红甜菜含有更多的甜菜素。

Halle 的研究提供了关于基因工程方法的新的重要信息。"但这些番茄也非常安全,甚至非常健康。事实上,甜菜素像许多色素一样,具有很强的抗氧化作用。紫色水果也可以是甜菜素的来源,它同样也是一种食品着色剂。首次尝试使用来自番茄的甜菜素为酸奶和柠檬水着色取得了可喜的效果。

除了基因工程——植物中物质的生产——IPB还对植物中所有常规的活性成分生产方法进行了广泛的研究。这包括传统的有机合成和生物技术方法的发展,得益于细菌或酵母,这种方法可以产生所需的产品。该研究所还研究了相对不成熟和有前途的生物催化方法。这种方法包括利用基因工程来改变植物生物合成酶的基因,以创造具有所需特性的新酶。然后,这些新酶用于在试管中开发所需产品的合成新工艺。所选方法取决于要生产的物质的结构特性。有些植物化合物,如吗啡和其他阿片剂,结构如此复杂,直接从植物中提取它们更具经济效益。”

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