科学家通过基因工程培育出一种新型莴苣(lettuce),营养价值是目前冰箱中绿叶蔬菜的30倍。“黄金莴苣/生菜”(Golden Lettuce)含有超大量的β-胡萝卜素,研究人员希望有助于养活消耗量远低于应有水平的人口。
西班牙植物分子与细胞生物学研究所(PMCB)科学家在《植物期刊》(The Plant Journal)一篇论文中分享如何改造多用途的蔬菜,使其提供比以前更多营养素。
莴苣中的叶绿体(chloroplasts)含有叶绿素,能吸收太阳光进行光合作用,另含类胡萝卜素(carotenoids),可吸收光谱中其他部分的光,保护叶绿体免受太阳辐射伤害。其中,叶绿素令大多数植物呈现绿色,类胡萝卜素则让胡萝卜、地瓜和南瓜等植物呈现黄色、橙色或红色。
其中一种特别好的类胡萝卜素是β-胡萝卜素,人体利用它制造维生素A。维生素A对细胞生长、眼睛健康、免疫功能有益,部分研究人员认为可预防痴呆症,因此β-胡萝卜素相当受欢迎。不过,胡萝卜、地瓜和南瓜需要烹煮,根茎类蔬菜和南瓜的种植也比较花时间。
因此,PMCB团队想通过基因工程制造更丰富的莴苣,而不是简单地以β-胡萝卜素取代叶绿素,维持叶绿素与类胡萝卜素之间的平衡。一旦平衡遭破坏,植物进行光合作用的能力就会受挑战。
也因此,科学家使用烟草的近亲“圆叶烟草”(Nicotiana benthamiana)作为小白鼠,研究人员设计一些叶细胞生产β-胡萝卜素,而不影响其他细胞,同时改变植物,使β-胡萝卜素累积在质脂球(plastoglobules)或植物脂蛋白(plant lipoproteins)中。
科学家将这种双头策略用于莴苣中,发现这种叶菜类中的β-胡萝卜素的含量是同类产品的30倍。虽然莴苣头的内部大部分是金黄色,但外部叶片则是绿色。PMCB母机构“瓦伦西亚理工大学”(Valencia Polytechnic University)发布的新闻稿指出,这种蔬菜还有特别的气味和风味。
PMCB团队这个研究的主要作者Luca Morelli指出,实验也提高生菜营养素的生物可及性,即人体可更容易从植物纤维中提取出β-胡萝卜素,也为饥饿的人们提供比以往更多的营养素。