برنج غنی‌شده برای کاهش خطر بیماری‌های قلبی تولید شد

پژوهشگران چینی با استفاده از فناوری ویرایش ژن، موفق به ایجاد نوعی برنج شده‌اند که با تولید کوآنزیم Q10 خطر بیماری‌های قلبی را کاهش می‌دهد.

به گزارش تک‌ناک، کوآنزیم‌ها مولکول‌های غیر پروتئینی و آلی هستند که از اجزای برخی آنزیم‌ها می‌باشند. این آنتی‌اکسیدان قوی اغلب با بهبود سلامت قلب مرتبط است و می‌تواند راه را برای نوآوری‌های آینده در محصولات غذایی اصلی مانند: گندم، ذرت و سبزیجات هموار کند.

کوآنزیم Q10 و اهمیت آن در کاهش خطر بیماری‌های قلبی

کوآنزیم Q10 که به نام یوبیکینون نیز شناخته می‌شود، یک ماده طبیعی در بدن انسان است. با وجود این، سطح این آنتی‌اکسیدان با افزایش سن کاهش می‌یابد.

مطالعات نشان داده‌اند که افراد مبتلا به بیماری‌های قلبی یا کسانی که از داروهای کاهنده کلسترول استفاده می‌کنند، اغلب سطح CoQ10 پایین‌تری دارند. اگرچه برخی غذاها مانند: ماهی، گوشت و مغزها حاوی CoQ10 هستند، اما غلاتی مانند برنج و گندم، ترکیبی مرتبط به نام CoQ9 تولید می‌کنند، که فایده چندانی برای سلامت قلب ندارد.

دستاورد پژوهشگران چینی

محققان آکادمی علوم چین (CAS) در مقاله‌ای که در ۱۳ فوریه در مجله Cell منتشر شد، اعلام کردند که موفق به تولید برنجی شده‌اند که به‌جای کوآنزیم CoQ9، کوآنزیم CoQ10 تولید می‌کند. این دستاورد با استفاده از فناوری ویرایش ژن به دست آمده است.

تیم تحقیقاتی به رهبری CaiXia Gao از موسسه ژنتیک و زیست‌شناسی توسعه‌ای CAS و Chen Xiaoya از مرکز برتری علوم گیاهی مولکولی CAS، ساختار ژنتیکی برنج را به‌گونه‌ای اصلاح کردند که تولید کوآنزیم CoQ10 افزایش یابد.

روش تحقیق و یافته‌ها

به گزارش South China Morning Post (SCMP)، دانشمندان برای دستیابی به این هدف، ۱۳۴ نمونه گیاهی از ۶۷ خانواده گیاهی را تحلیل کردند.

آنها دریافتند که برخی گونه‌ها به‌ طور طبیعی سطوح بالاتری از کوآنزیم CoQ10 تولید می‌کنند، ویژگی که در برخی گیاهان قدیمی مانند: آووکادو و دارچین حفظ شده است. با گذشت زمان، گیاهان زراعی مانند: برنج، گندم و خیار، تغییر ژنتیکی پیدا کردند تا کوآنزیم CoQ9 تولید کنند.

پژوهشگران پس از شناسایی مکان‌های اسید آمینه مسئول این تغییر، از تکنیکی به نام ویرایش اولیه استفاده کردند، که امکان ایجاد تغییرات دقیق در DNA یک ارگانیسم بدون وارد کردن ژن‌های خارجی را فراهم می‌کند.

آنها با ویرایش پنج مکان اسید آمینه خاص، دانه‌های برنجی تولید کردند که در برگ‌ها و دانه‌های خود ۷۵ درصد کوآنزیم CoQ10 داشتند. این مقدار معادل پنج میکروگرم کوآنزیم CoQ10 به ازای هر گرم برنج بود.

نتایج و تأیید ایمنی

محققان گزارش دادند که تولید کوآنزیم CoQ10 به‌جای کوآنزیم CoQ9 تأثیر قابل‌ توجهی بر تولید دانه‌های برنج نداشته است. همچنین آنها تأیید کردند که گونه‌های به‌دست‌آمده ترانس‌ژنیک نبوده‌اند و نشان‌دهنده جهش‌های ژنتیکی ناخواسته‌ای نیستند.

تراژن یا ترنس‌ژن یک ژن یا محتوای ژنتیکی است، که به صورت طبیعی یا توسط یکی از روش‌های مهندسی ژنتیک از یک موجود زنده به موجود زنده دیگر، منتقل می‌شود.

Xu Jingjing، یکی از نویسندگان این مطالعه، توضیح داد که اگرچه محتوای آنزیم CoQ10 در این برنج ویرایش‌شده با سطوح موجود در برخی غذاهای گیاهی مانند گوجه‌فرنگی قابل مقایسه است، اما هنوز از مقادیر موجود در گوشت و ماهی کمتر می‌باشد. او تصریح کرد: «در آینده، تلاش‌هایی برای افزایش بیشتر محتوای کوآنزیم CoQ10 با ویرایش دیگر ژن‌های کلیدی انجام خواهد شد.»

تقویت منابع غذایی کلیدی برای کاهش خطر بیماری‌های قلبی

اگرچه انسان‌ها به‌ طور معمول بین ۳ تا ۶ میلی‌گرم کوآنزیم CoQ10 در روز از رژیم غذایی خود دریافت می‌کنند، اما برخی مطالعات نشان می‌دهند که مصرف روزانه مطلوب می‌تواند نزدیک به ۵۰۰ میلی‌گرم باشد تا خطر بیماری‌های قلبی کاهش یابد.

با توجه به اینکه برنج، گندم و ذرت به‌ طور جمعی بالغ بر نیمی از کالری جهانی را تأمین می‌کنند، تقویت این محصولات اساسی می‌تواند به پر کردن شکاف تغذیه‌ای برای افرادی با نیازهای بیشتر کمک کند.

محققان روش خود را به گندم نان نیز گسترش داده‌اند، که حدود ۲۰ درصد از کالری جهانی را تأمین می‌کند. به گفته تیم تحقیقاتی، تکنیک ویرایش اولیه استفاده‌شده در این مطالعه می‌تواند برای سایر غلات و سبزیجاتی که به‌ طور معمول کوآنزیم CoQ9 تولید می‌کنند نیز مورد استفاده قرار گیرد.

چشم‌انداز آینده

دانشمندان با غنی‌سازی این منابع غذایی کلیدی با آنتی‌اکسیدانی مفید، امیدوار هستند که راهی راحت برای حمایت از سلامت قلب و کلی بدن ارائه دهند. اگرچه تحقیقات فعلی هنوز در مراحل اولیه است، اما این دستاورد گامی امیدوارکننده به سوی تولید محصولات غذایی مغذی‌تر و غنی‌شده زیستی است، که می‌تواند تأثیر قابل‌ توجهی بر سلامت عمومی جهانی داشته باشد.