De School voor Biologische Wetenschappen, Wetenschapsfaculteit, de Universiteit van Hong Kong (HKU), in samenwerking met het Institut de Biologie Moléculaire des Plantes (CNRS, Straatsburg, Frankrijk), heeft een nieuwe strategie geïdentificeerd om tegelijkertijd de gezondheidsbevorderende vitamine E met ~6-voudig te verhogen en zowel het provitamine A- als het lycopeengehalte in tomaten te verdubbelen, om de antioxiderende eigenschappen aanzienlijk te versterken.

De onderzoeksgroep manipuleerde de isoprenoïde route van planten door het gebruik van een variant van 3-hydroxy-3-methylglutaryl-co-enzym A-synthase (HMGS). De overexpressie van HMGS in tomaten verhoogde niet alleen fytosterolen, squaleen, provitamine A en lycopeen, maar ook vitamine E (α-tocoferol) met 494%.

Het HMGS-DNA dat in deze experimenten is gebruikt, is afkomstig van een voedselgewas, Brassica juncea (Indiase mosterd), dat eetbare bladeren oplevert, stengels en zaden, de laatste gebruikt bij de productie van plantaardige olie. Eerder, deze onderzoeksgroep rapporteerde dat de recombinante HMGS-variant S359A (waarin aminozuurresidu "serine" op positie 359 was omgeschakeld naar "alanine") een 10-voudig hogere enzymactiviteit vertoont. De introductie van S359A in de modelplant Arabidopsis verhoogde het fytosterolgehalte.

Nutsvoorzieningen, de onderzoeksgroep heeft de S359A geïntroduceerd in tomaten, een akkerplant. Hoewel er geen verschillen waren in het uiterlijk en de grootte van de getransformeerde tomatenvruchten, totale carotenoïden inclusief provitamine A en lycopeen drastisch gestegen met 169% en 111%, respectievelijk, zoals waargenomen door een diepere kleur van carotenoïde-extracten in S359A-tomaten ten opzichte van de controle. Verder, deze carotenoïde-extracten vertoonden een 89,5-96,5% hogere antioxidantactiviteit dan de controle. Naast carotenoïden, de getransformeerde tomaten vertoonden verhogingen van vitamine E (α-tocoferol, 494%, squaleen (210%), en fytosterolen (94%). Deze waarnemingen werden toegeschreven aan de verhoogde expressie van genen in de isoprenoïde route.

Professor Chye Mee-len die dit onderzoek leidde, zei:"Het verhogen van gezondheidsbevorderende componenten in gewassen is een belangrijk onderzoeksgebied dat aansluit bij de ambities van dr. Wilson en mevrouw Amelia Wong over het gebruik van plantenbiotechnologie voor een duurzame toekomst. De accumulatie van de gezonde componenten in voedselgewassen zouden een toegevoegde waarde bieden aan groenten en fruit in de menselijke voeding, evenals het verrijken van voer voor vee en aquacultuur." Dr. Wang Mingfu voegde toe:"Extracten met verrijkte fytosterolen, vitamine E en carotenoïden kunnen worden gebruikt bij de productie van anti-verouderingscrème en zonnebrandcrème. Deze verbindingen vertonen een uitstekende ontstekingsremmende en antioxiderende werking."

Dit onderzoek is onlangs gerapporteerd in Tijdschrift voor plantenbiotechnologie .