Ingeniería de tomates para la producción de apocarotenoides de azafrán de alto rendimiento.

Revolucionando la agricultura y la salud: ingeniería de tomates para la producción de apocarotenoides de azafrán de alto rendimiento

Proyecto representativo de la vía de los carotenoides en tomate. y las vías de la crocina y la picrocrocina del azafrán añadido al fruto del tomate. investigación hortícola

Los apocarotenoides, obtenidos a partir de la oxidación de carotenoides mediante dioxigenasas de escisión de carotenoides (CCD), son de gran importancia para las funciones biológicas en plantas y animales. Aunque las definiciones varían entre la comunidad científica. en la síntesis de carotenoides de plantas Las enzimas convierten los isoprenoides en carotenoides. Esto da lugar a productos como el licopeno, la luteína y la zeaxantina, que desempeñan un papel en la fotoprotección y la desintoxicación.

La zeaxantina es un precursor de los apocarotenoides como la crocina del azafrán. lo que contribuye a su color, sabor y olor. Aunque cultivar azafrán requiere mucha mano de obra y es caro, Pero los avances en ingeniería metabólica y biología sintética también ofrecen soluciones prometedoras para una producción rentable.

La investigación actual se centra en ampliar la vía de los carotenoides en plantas hospedantes alternativas, como el tomate, con el objetivo de resolver los desafíos ambientales y los altos costos del cultivo tradicional. y explorar el potencial de estos compuestos en diversas industrias.

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en este estudio Los investigadores aprovecharon la acumulación natural de carotenoides en el tomate para producir apocarotenoides con las características únicas del azafrán. El objetivo es aumentar las propiedades nutracéuticas de los productos del tomate. Utilizaron un enfoque genético combinado introduciendo los genes del azafrán CsCCD2L, CsUGT2 y UGT709G1 en tomates utilizando promotores constitutivos y específicos de la fruta para optimizar la expresión.

Sin embargo, no todas las cepas genéticamente modificadas están disponibles. Pero la cepa productora de fruta tenía una mayor actividad antioxidante y un perfil de apocarotenoides diferente en comparación con la cepa de tipo salvaje. El análisis detallado reveló que algunas líneas mostraban diferencias en la acumulación de crocina, picrosina y otros compuestos. Algunas líneas son más efectivas que otras. Basado en niveles de metabolitos específicos

Aunque se redujo el contenido general de carotenoides en las frutas genéticamente modificadas, Pero la mayor acumulación de valiosos apocarotenoides como la crocina y la picrocrocina Se considera un intercambio importante. Este cambio también afecta el perfil de compuestos volátiles. Lo hace creando nuevos compuestos volátiles derivados de apocarotenoides y alterando los existentes.

Este estudio se amplió para evaluar los beneficios para la salud y el potencial industrial de estos tomates modificados. Los tomates genéticamente modificados muestran una mayor capacidad antioxidante y efectos neuroprotectores contra la enfermedad de Alzheimer en C. elegans, destacando el potencial de los tomates como alimento funcional.

Los investigadores también están explorando la posibilidad de utilizar estos tomates como una alternativa rentable a la producción tradicional de azafrán. Descubrieron que los tomates modificados podrían reducir significativamente el coste de producción de apocarotenoides del azafrán. Esto ayudará a abordar los problemas económicos y de fraude relacionados con el cultivo del azafrán.

En resumen, este estudio utilizó con éxito el tomate como plataforma biotecnológica para producir apocarotenoides de azafrán. Como resultado, la fruta tiene mejores propiedades nutricionales y curativas. Este descubrimiento abre el camino al uso de la ingeniería metabólica en cultivos para producir compuestos valiosos de forma económica y sostenible. Tiene un amplio impacto en la agricultura, la industria y la salud.

Más información:
Oussama Ahrazem et al. Ingeniería avanzada de apocarotenoides de azafrán en tomates. investigación hortícola (2022) doi: 10.1093/hora/uhac074

Producido por Plantphenomics

Referencia: Ingeniería de tomates para apocarotenoides de azafrán de alto rendimiento (8 de enero de 2024). Consultado el 9 de enero de 2024 en https://phys.org/news/2024-01-tomatoes-high-yield.-saffron-apocarotenoid.html

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