Доступ к усиленным антиоксидантным и оздоровительным свойствам бронзового томата через метаболическую инженерию
Бронзовый томат, созданный методами метаболической инженерии, производит высокий уровень полифенолов благодаря сверхэкспрессии генов VvStSy, AmDel/Rosea1 и AtMYB12. Это приводит к созревшим плодам со значительно более высокими антиоксидантными и противовоспалительными свойствами.
Однако, хотя в этих томатах повышено содержание флавонолов, антоцианов и стильбенов, общее влияние на другие физиологические процессы и общий питательный профиль требует дальнейшего изучения.
В журнале Horticulture Research опубликовано исследование, в котором проанализированы транскриптомные и метаболические профили линии Бронзового томата на различных стадиях созревания.
Ключевые метаболические изменения:
- Антиоксидантная способность: Содержание полифенолов и антиоксидантная способность были значительно выше, чем у контрольного образца (WT), особенно начиная со стадии breaker.
- Растворимые вещества: Показатель Brix был немного снижен на стадиях mature green и breaker.
- Углеводы и кислоты: Уровни глюкозы и фруктозы в плодах Bronze были всегда ниже. Яблочной кислоты было значительно меньше на стадиях MG и R. Уровень лимонной кислоты, напротив, был значительно выше.
- Экспрессия генов: На стадии MG была подавлена экспрессия генов SUS1 (синтаза сахарозы 1) и G6PDH (глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа). Ген DAHPS был сильно репрессирован, а ген SK — повышен.
Содержание полифенолов и каротиноидов:
- Полифенолы: Обнаружено значительное увеличение специфических флавоноидов, а также наличие стильбенов и антоцианов только в линии Bronze. Большинство структурных генов биосинтеза флавоноидов и антоцианов были значительно повышены.
- Транспорт антоцианов: Повышена экспрессия генов, вовлеченных в транспорт и секвестрацию антоцианов.
- Каротиноиды: Обнаружен отчетливый сдвиг в соотношении ликопин/β-каротин. Уровень β-каротина значительно увеличился на поздних стадиях созревания, что связано с подавлением ключевых генов биосинтеза каротиноидов.
Эти результаты подчеркивают потенциал Бронзового томата как модели для изучения комбинированного эффекта полифенолов и β-каротина в профилактике воспалительных заболеваний человека и демонстрируют значение метаболической инженерии для улучшения питательных качеств.