Nutriție îmbunătățită prin biofortificarea legumelor cu frunze verzi cu ajutorul unor noi metode biotehnologice! Salata-minune din grădina ursului nu mai este doar o poveste…
Oamenii de știință au dezvoltat, grație biotehnologiei, „Salata verde super aurie”, care este mult mai bogată în vitamina A. Metodele biotehnologice au crescut cantitatea de beta-caroten din frunze de până la 30 de ori, îmbunătățind bioaccesibilitatea acestuia fără a afecta fotosinteza. Acest lucru ar putea spori în viitor valoarea nutritivă a legumelor cu frunze.
Studiul publicat recent în Plant Journal dezvăluie că, prin metode biotehnologice și expunerea la intensitate ridicată a luminii, nivelurile de beta-caroten din frunze pot fi crescute de până la 30 de ori. Această îmbunătățire este realizată prin dezvoltarea de noi zone de stocare pentru beta-caroten care nu interferează cu funcții esențiale ale plantei, precum fotosinteza.
Beta-carotenul este unul dintre principalii carotenoizi, pigmenți care se găsesc în mod natural în plante și alte organisme fotosintetice benefice pentru sănătate, cu proprietăți antioxidante, imunostimulante și de îmbunătățire a funcției cognitive.
Mai exact, beta-carotenul este precursorul principal al retinoizilor, compuși chimici cu funcții esențiale ale corpului (vederea, diviziunea și diferențierea celulară, sistemul imunitar etc.), inclusiv vitamina A.
Tehnici biotehnologice
Folosind plante de tutun (Nicotiana benthamiana) ca model de laborator și salată verde (Lactuca sativa) ca model de cultură, echipa condusă de prof. dr. Manuel Rodríguez Concepción, cercetător al Institutului de Biologie Celulară și Moleculară a Plantelor (CSIC) din cadrul Universității Politehnice din Valencia, Spania, a reușit să crească conținutul de beta-caroten din frunze fără a afecta negativ alte procese vitale, cum ar fi fotosinteza.
„Frunzele au nevoie de carotenoizi precum beta-carotenul din complexele fotosintetice ale cloroplastelor pentru buna lor funcționare”, explică cercetătorul CSIC. „Când se produce prea mult sau prea puțin beta-caroten în cloroplaste, acestea încetează să funcționeze, iar frunzele mor în cele din urmă. Munca noastră a produs și acumulat cu succes beta-caroten în compartimentele celulare, unde nu se găsește în mod normal, prin combinarea tehnicilor biotehnologice și a tratamentelor cu intensitate ridicată a luminii”, rezumă el.
Cantitate și bioaccesibilitate
Rezultatele studiului publicat în Plant Journal arată că este posibil să se mărească nivelurile de beta-caroten din frunze prin crearea de noi locuri pentru a le stoca în afara complexelor fotosintetice. Cercetătorii au reușit să stocheze niveluri ridicate de beta-caroten în plastoglobuli, veziculele de depozitare a grăsimilor fiind prezente în mod natural în interiorul cloroplastelor. Aceste vezicule nu participă la fotosinteză și de obicei nu acumulează carotenoizi.
„Stimularea formării și dezvoltării plastoglobulilor cu tehnici moleculare și tratamente cu lumină intensă a crescut nu numai acumularea de beta-caroten, ci și bioaccesibilitatea acestuia, adică ușurința cu care poate fi extras din matricea alimentară pentru a fi absorbit de sistemul nostru digestiv”, spune prof. dr. Luca Morelli, autorul principal al studiului.
Biofortificarea legumelor
Studiul arată, de asemenea, că sinteza beta-carotenului în plastoglobuli poate fi combinată cu producerea sa în afara cloroplastelor prin intermediul abordărilor biotehnologice. În acest caz, „Beta-carotenul se acumulează în vezicule asemănătoare cu plastoglobulii, dar situate în citosol, substanța apoasă care înconjoară organelele și nucleul celulelor”, spune prof. Pablo Pérez Colao, coautor al studiului.
Combinația ambelor strategii a obținut o creștere de până la 30 de ori a nivelurilor accesibile de beta-caroten, comparativ cu frunzele netratate. Acumularea masivă de beta-caroten a dat frunzelor de salată o culoare aurie caracteristică.
Potrivit cercetătorilor spanioli, descoperirea faptului că beta-carotenul poate fi produs și depozitat la niveluri foarte ridicate și într-o formă mai bioaccesibilă în afara locurilor în care se găsește în mod normal în frunze „reprezintă un progres semnificativ pentru îmbunătățirea nutriției prin biofortificarea legumelor, precum salata verde sau spanacul, cu păstrarea mirosului și savorii lor caracteristice.”
