الإنزيمات الفطرية قد تعزيز محتوى بروفيتامين أ واستقراره في نباتات المحاصيل

الإنزيمات الفطرية قد تعزيز محتوى بروفيتامين أ واستقراره في نباتات المحاصيل 
"جامعة كاوست" 
طوَّر البروفيسور سالم البابلي من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية، وشيونججي زينج باحث ما بعد الدكتوراه، طريقة جديدة للتقوية الحيوية لتعزيز الفيتامينات الأساسية في المحاصيل المهمة، مما قد يساعد في معالجة نقص الفيتامينات لدى من يعانون من سوء التغذية. 
ويعد تحصين المحاصيل لتعزيز إنتاج بعض الفيتامينات والمواد المغذية الأخرى ممارسة زراعية شائعة، لكن باحثي جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية توصلوا إلى طريقة جديدة للتقوية الحيوية يمكن أن تعزز تناول الإنسان لبروفيتامين أ. تعتمد هذه التقنية على مسار بسيط يتكون من ثلاثة إنزيمات موجودة في فطر Neurospora crassa . 
يقول شيونغجي تشنغ، باحث ما بعد الدكتوراه، الذي عمل في المشروع تحت إشراف سالم البابلي: "إن بروفيتامين أ الكاروتينات (PACs) هي أصباغ طبيعية حيوية لعملية التمثيل الضوئي، وبالتالي فهي موجودة في أنواع نباتية متعددة". " وتعتبر PACs حيوية لصحة الإنسان لأنها سلائف لفيتامين A وتعمل أيضًا كمضادات للأكسدة وزبالات أنواع الأكسجين التفاعلية." 
ومع ذلك، تقوم النباتات بتخزين PACs داخل البلاستيدات – وهي هياكل عضية داخل الخلايا النباتية – مما يجعل من الصعب على البشر هضمها وامتصاصها. علاوة على ذلك، فإن الأنسجة غير الخضراء من المحاصيل الأساسية، مثل الأرز، تحتوي على مستويات محدودة من PACs أو تكون خالية منها تمامًا. إن العثور على طريقة لتعزيز PACs في نباتات المحاصيل المختلفة يمكن أن يساعد في معالجة نقص فيتامين أ - وهو مشكلة صحية كبيرة في جميع أنحاء العالم [1] . 
يقول تشنغ: "بدلاً من تخزين PACs في البلاستيدات، تنتج الفطريات الكاروتينات وتخزنها في العصارة الخلوية". "لقد تساءلنا عما إذا كان هذا المسار الفطري يمكن أن يعمل في العصارة الخلوية للنباتات لتوليد PACs، وتشكيل مجموعة إضافية من بروفيتامين A وتحسين نشاط مضادات الأكسدة." 
ونجح الفريق في تثبيت المسار الأنزيمي في العصارة الخلوية لأوراق نيكوتيانا وبذور نبات الأرابيدوبسيس وأنسجة الحمضيات. وكان عليهم أن يكونوا حريصين على عدم الإخلال بالمسارات العصارية الخلوية الأخرى في النباتات مع التأكد من أن مجموعة طلائع بروفيتامين أ الناتجة كانت كافية.وأدت هذه التقنية الهندسية إلى توليد وتخزين PACs في العصارة الخلوية للنباتات. 
يقول تشنغ: "لقد فوجئنا جدًا عندما اكتشفنا أن هذه الخلايا تم عزلها في قطرات الدهون في العصارة الخلوية". "على حد علمنا، لم يتم الإبلاغ بعد عن تخزين الكاروتينات في قطرات الدهون العصارية الخلوية في النباتات العليا - وهو اكتشاف يتطلب المزيد من البحث." 
ويشير الباحثان إلى إمكانية استخدام استراتيجيتهم في التقوية الحيوية للكاروتينات في بعض المحاصيل المهمة، وخاصة محاصيل البذور الزيتية. ويتمثل التحدي في كيفية زيادة كفاءة هذا النهج لإنتاج PACs في العصارة الخلوية؛ قد يتضمن ذلك تحسين نشاط الإنزيمات الفطرية أو الجمع بين هذا النهج والأساليب الهندسية القائمة على البلاستيد. 
يقول البابلي: "ما زلنا بحاجة إلى استكشاف تأثيرات تثبيت هذا المسار بشكل كامل على تطور النبات وعلم وظائف الأعضاء". "إذا تمكنا من تحسين هذه الاستراتيجية، فإننا نخطط لاستخدامها لإنتاج محاصيل "ذهبية" جديدة لمكافحة نقص فيتامين أ، المعروف أيضًا باسم الجوع الخفي. علاوة على ذلك، سوف نستخدمه لمعرفة المزيد عن عملية التمثيل الغذائي للكاروتينات في الخلايا النباتية. 
// انتهى /