中國成功研製轉基因「蝦紅大米」 富含蝦青素或造福海鮮過敏人群

撰文:彭琤琳
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華南農業大學去年11月通過轉基因技術,研究出了富含蝦青素的「蝦紅大米」。
有消息指,許多人群對蝦等海鮮有過敏,而蝦青素米的創制成功,意味著一種新型的營養功能強化食品問世,未來或許可以豐富人們的膳食選擇,有利於促進健康。

蝦青素是天然抗氧化劑

據澎湃新聞報道,華南農業大學通過轉基因技術,將蝦青素與常見的糧食作物水稻相結合,研製出了富含蝦青素的「蝦紅大米」。該成果於2018年11月發表在全球植物科學領域研究類期刊中排名第二的《分子植物》。

據了解,蝦青素(又稱蝦紅素)是一种红色的酮類胡蘿蔔素。天然的蝦青素是世界上最強的天然抗氧化劑之一,能夠維持機體平衡和減少衰老細胞的堆積。但蝦青素在大多數高等植物中無法產生,只在一些藻類和酵母產生。因此在平時的膳食中,人們獲取抗氧化性較強的蝦青素的途徑非常少。

水稻胚乳中β-胡蘿蔔素,角黃素和蝦青素的生物工程合成。(《分子植物》)

受第二代黃金大米啟發

該研究的通訊作者、中國科學院院士、華南農業大學教授劉耀光表示,由於蝦青素的合成與調控涉及多個基因,常規基因工程技術操作,很難實現對其的合成操作。於是研究團隊利用多基因疊加轉化載體系統(TransGene Stacking system II),在水稻胚乳中重構了蝦青素的代謝途徑。研究結果證明,引入最少四種轉基因,能夠在水稻胚乳中從頭生物合成(de novo synthesis)蝦青素。

另外,報道還稱,改良的第二代黃金大米為團隊研究蝦青素米提供了部分思路。劉耀光介紹,黃金大米產生的是β-胡蘿蔔素,這是角黃素和蝦青素合成途徑的前體物。研究團隊發現,在黃金米需要導入2個基因的基礎上,再多導入1個基因就可以產生角黃素,而再多導入2個基因就可以產生蝦青素。

由乙酰輔酶A通過生物途徑合成蝦青素的示意圖。(澎湃新聞)

未來或豐富膳食選擇 

劉耀光稱,幾乎所有的植物和動物自身均不能合成蝦青素。因此,蝦青素米的創製成功,意味著一種新型的營養功能強化食品問世,未來或許可以豐富人們的膳食選擇,有利於促進健康。與此同時,蝦青素水稻的研製成功也證明水稻種子胚乳是一種理想的生物反應器,可以用基因工程技術生產有價值的營養物質和藥物。

不過劉耀光強調,轉基因作為一種技術,本身是中性的。目前由於國內尚未開放基因工程改良糧食作物的品種審定環節,也意味著尚未開放這類作物的商業化種植。因此該研究僅為植物合成生物學和作物生物強化提供科學研究的範例。

(澎湃新聞)