Andy Sacks / Getty Images
Võtmed kaasa
- Allergeenide arvu vähendamiseks toiduainetes nagu nisu ja maapähklid modifitseerivad teadlased geneetilist koodi, mis loob allergeenseid valke.
- Protsess hõlmab selliste allergeensete valkude eemaldamist nagu need, mis sisaldavad nisus sisalduvat gluteeni.
- CRISPR-tehnoloogia võimaldab teadlastel taime geneetilise koodi muutmisega allergeenid kõrvaldada.
USA-s on toiduallergia ühel kümnest täiskasvanust ja ühel 13-st lapsest. Nende arv kasvab ainult. Suureks kaheksaks nimetatud taimerühm, sealhulgas nisu, maapähkel ja sojauba, põhjustab 90% toiduallergiatest. vastavalt USA põllumajandusministeeriumile (USDA).
Probleemi leevendamiseks lähevad teadlased allikale, modifitseerides taimi geneetiliselt vähem allergeenide tootmiseks.Lõuna-Carolinas Clemsoni ülikooli molekulaarkasvatuse dotsent Sachin Rustgi töötab nisu gluteenisisalduse vähendamise nimel, et muuta see tsöliaakia ja gluteenitundlikkusega inimeste jaoks söödavaks. Ta tutvustas oma meeskonna uuringuid 2020. aasta ASA-CSSA-SSSA aastakoosolekul novembris.
Indias üles kasvades tuletab Rustgi meelde oma kogukonna inimesi, kes kogesid soojematel kuudel “suvist kõhulahtisust”, kui inimesed söövad sageli nisuleiba, mitte maisipõhist leiba. Alles hiljuti hakkasid eksperdid seda nähtust seostama laialt levinud tsöliaakia ja gluteenitundlikkusega. Ta loodab, et hüpoallergiliste nisusortide loomisega saavad inimesed endale lubada nisutoodete tarbimist, ilma et oleks vaja kalleid ravimeid.
"Kui suudame toitu paremaks muuta ja see aitab vähendada mingisuguseid vaevusi, mis on minu arvates lihtne lahendus, mitte ravimite või muu sarnase leidmine, sest see lisab nagu elukallidus," ütleb Rustgi Verywellile .
Põhja-Carolinas asuva toidutehnoloogiaettevõtte IngateyGen asutaja ja juhtivteadur, doktor Hortense Dodo on aastakümneid töötanud hüpoallergilise maapähkli kujundamisel. Ta ütleb, et tunnistab, et maapähkliallergiaga inimesed elavad "väga stressirohket elu" ja loodab, et tema töö aitab leevendada mõningaid toiduallergiatega seotud probleeme.
"Tahame olla kindel, et pakume välja uhiuued lahendused, et leevendada perede pinget, kohutavat hirmu ja emotsioone, kui neil on maapähklile allergiline laps," ütleb Dodo Verywellile.
Mida see teie jaoks tähendab
Teadlased on edukalt loonud mitu allergeenivaba põllukultuuri, mille kasutamine on ohutu. Kuid need kultuurid peavad läbima pika heakskiitmisprotsessi reguleerivate asutuste poolt ja osutuma äriturgudel elujõuliseks. Eksperdid ütlevad, et kui allergeenivabad toidud saavad kaubanduslikult kättesaadavaks, on oluline, et need oleksid korralikult märgistatud, et tarbijad saaksid tootest aru.
Ohutuma tehase projekteerimine
Kui keegi ei talu toitu nagu maapähkel, ütlevad inimesed sageli, et neil on lihtsalt "maapähkliallergia". Kuid selle tundetuse võib Dodo sõnul seostada taimes ühe või mitme allergeense valguga. Maapähklites on näiteks 16 valku, mis põhjustavad allergilisi reaktsioone.
Hüpoallergilise maapähklitaime väljatöötamiseks kasutas Dodo uurimisrühm geenide redigeerimise tehnikat peamiste allergeenide eemaldamiseks, ehkki mõned väikesed allergeenid on alles.
"Alustasime oma tööd keskendudes peamisele allergeenile," ütleb Dodo. "Meil on maapähklitaim, mille üldine allergeen on märkimisväärselt madalam."
Varasemad jõupingutused allergiliste põllukultuuride geneetiliseks muutmiseks kasutasid tehnoloogiat, mida nimetatakse RNA interferentsiks (RNAi). See tehnika nõuab teadlastelt võõra RNA tüki - näiteks teiselt taimelt - ühendamist geneetilisse koodi, mida nad üritavad muuta. Rustgi sõnul kasutas tema meeskond RNAi-d sihtimaks ja eemaldamaks geeni, mis toimis allergilisi reaktsioone põhjustavate gluteenivalkude “pearegulaatorina”.
Seejärel näitasid teadlased 2012. aastal, et tööriista nimega CRISPR-Cas9, tuntud kui CRISPR, saab kasutada DNA osa lõikamiseks ja selles jaotises oleva koodi muutmiseks. CRISPR võimaldab teadlastel täpselt kindlaks määrata, millised geneetilise koodi osad nad soovivad muutuda ja saavad seda teha võõrkehast RNA-d sisestamata.
"CRISPR tutvustas geenide alternatiivseid versioone, et saaksite tegelikult punktmutatsiooni luua," ütleb Rustgi. "See tähendab, et te ei tutvusta, vaid muudate lihtsalt seda, mis on loomulikult olemas."
Taimed, mida redigeeritakse CRISPR-i abil, võidakse heaks kiita ka kiiremini kui neid, kes kasutavad vanemat RNAi-tehnoloogiat. "[CRISPR] on võimsam ja täpsem tehnoloogia," ütleb Dodo. "Reguleerimise mõttes on palju lihtsam oma toodet USA turule tuua."
Tarbija poole pöördumine
Põllukultuuride teadlaste jaoks on oluline vahet teha geneetiliselt muundatud organismidel (GMO), mis kasutavad imporditud geneetilist teavet, ja nende vahel, milles olemasolevaid geene muudetakse, et veenda tarbijaid, et muudetud toit on ohutu. 2016. aasta Pewi uurimiskeskuse küsitluse kohaselt ütles 39% vastanutest, et geneetiliselt muundatud toidud on inimese tervisele halvemad ja ainult 10% väidab, et sellised toidud on inimese tervisele paremad.
Rustgi ütleb, et kuigi USA-s on palju gluteenitundlikkusega inimesi, kes soovivad proovida GMO-nisu, võivad paljudes maailma riikides, eriti madalama kirjaoskusega tarbijad, skeptilised geneetiliselt muundatud toitude suhtes. Kuna nii palju Ameerikas kasvatatud nisu eksporditakse, pole Rustgi sõnul allergeenivastane nisu veel kaubanduslikult tasuv.
"Me ei taha oma eksporti ohtu seada, kui meil on tegelikult midagi sellist, mida meilt importivad inimesed ei meeldi näha," ütleb Rustgi. "Kuna näeme, et rohkem inimesi hakkab kirjaoskama nendes riikides, kuhu ekspordime, näeme seda muutust."
Geneetiliselt muundatud nisutooteid pole veel turul. Toidu- ja ravimiameti (FDA) ning USDA heakskiidu saamine võib olla pikk ja kallis protsess ning mõnel tarbijal võib olla eksiarvamus, et GMO-nisu tegelikult suurendab gluteenitundlikkust.
Kuidas hüpoallergilised põllukultuurid mõõdavad
Uuringud näitavad, et toidukiudude allikad on olulised tugeva soolestiku mikrobioomi loomiseks ja säilitamiseks. Soodsad soolestikus olevad bakterid ja muud liigid toituvad prebiootikumidest, nagu nisu kiud.
Rustgi ütleb, et nisult gluteeni eemaldades kaotab taim toiteväärtust vähe või üldse mitte. Gluteen on aga paljudele küpsetistele iseloomuliku struktuuri ja nätskuse loomiseks hädavajalik.
Gluteen koosneb kolme tüüpi allergeenvalkudest. Küpsetamise jaoks kõige olulisem nimega kõrgmolekulaarne gluteeniin on arvatavasti tsöliaakia- ja gluteenitundlikkusega inimestele ohutu. Rustgi meeskond leidis, et eemaldades peamised allergeenid, kuid hoides jahus kõrge molekuliga gluteeniine, on hüpoallergeenne jahu andis modifitseerimata nisujahuga sarnaseid tulemusi.
"Sellest saab küpsetada mõistlikult kvaliteetset leiba - parem kui riisist toodetud toode," ütleb ta.
Pärast kolm aastat välitesti katsetamist ütles Dodo, et vähendatud allergeenisisaldusega maapähklid ei näidanud olulist erinevust maitses ega kasvus võrreldes kaubanduslike maapähklitega.
Rustgi ja Dodo rõhutavad, et kui allergiavastased toidukaubad jõuavad tarbijaturgudele, on selge märgistamine kriitilise tähtsusega. Selle asemel, et lihtsalt väita, et mitmesugused nisu- või maapähklid on allergeenivabad, oleks Rustgi sõnul eksitav, kuna inimesed peavad täpselt teadma, milliseid valke toidud sisaldavad ja millised puuduvad.
Mõlemad teadlased väidavad, et loodavad jätkata võimalikult allergeenivabade taimede arendamist.
"Erinevad rühmad või erinevad laborid kasutavad erinevaid tööriistu või erinevaid tehnoloogiaid," ütleb Dodo. "Kuid ma arvan, et üldiselt tunnevad kõik muret allergia probleemile lahenduse leidmise pärast."
.jpg)
