Andy Sacks / Getty Images
Ključni zajtrki
- Da bi zmanjšali število alergenov v živilih, kot sta pšenica in arašidi, znanstveniki gensko spreminjajo genetsko kodo, ki ustvarja alergene beljakovine.
- Postopek vključuje odstranjevanje alergenih beljakovin, kakršne vsebujejo gluten v pšenici.
- Tehnologija CRISPR znanstvenikom omogoča odstranjevanje alergenov s spreminjanjem genske kode rastline.
V ZDA ima vsak deseti odrasli in vsak trinajst otrok alergije na hrano, številke pa se le še povečujejo. Skupina rastlin, vključno s pšenico, arašidi in sojo, ki jo imenujejo "velika osmica", povzroča 90% alergij na hrano, po podatkih ameriškega ministrstva za kmetijstvo (USDA).
Za ublažitev težave znanstveniki gredo do vira z genskimi spremembami rastlin, da proizvedejo manj alergenov.Sachin Rustgi, docent za molekularno vzrejo na univerzi Clemson v Južni Karolini, si prizadeva zmanjšati vsebnost glutena v pšenici, da bi bila bolj užitna za ljudi s celiakijo in občutljivostjo na gluten. Raziskave svoje ekipe je predstavil na letnem srečanju ASA-CSSA-SSSA 2020 novembra.
Rustgi, ki je odraščal v Indiji, se spominja ljudi v svoji skupnosti, ki so v toplejših mesecih doživljali "poletno drisko", ko ljudje pogosto jedo pšenični kruh in ne kruh na osnovi koruze. Šele pred kratkim so strokovnjaki začeli pojav pripisovati razširjeni celiakiji in neobčutljivosti na gluten. Upa, da si ljudje z ustvarjanjem hipoalergičnih sort pšenice lahko privoščijo uživanje pšeničnih izdelkov brez dragih zdravil.
"Če bomo lahko izboljšali hrano in bo to pomagalo zmanjšati nekakšno bolezen, ki je po mojem mnenju enostavna rešitev, namesto da bi dejansko našli zdravila ali kaj podobnega, saj se to poveča kot življenjski stroški," Rustgi pove Verywell .
Hortense Dodo, doktor znanosti, ustanovitelj in glavni znanstvenik v podjetju IngateyGen, živilskem tehnološkem podjetju s sedežem v Severni Karolini, že desetletja dela na oblikovanju hipoalergičnega arašida. Pravi, da se zaveda, da ljudje z alergijami na arašide živijo "zelo stresno življenje", in upa, da bo njeno delo lahko ublažilo nekatere izzive, povezane z alergijami na hrano.
"Poskrbeti želimo za povsem nove rešitve za lajšanje napetosti, strašnega strahu in čustev za družine, ko imajo otroka, ki je alergičen na arašide," pravi Dodo za Verywell.
Kaj to pomeni za vas
Raziskovalci so uspešno ustvarili več pridelkov brez alergenov, za katere je dokazano, da so varni za uživanje. Vendar morajo te poljščine skozi dolge postopke odobritve s strani regulativnih agencij in se izkazati kot sposobne za preživetje na komercialnih trgih. Strokovnjaki pravijo, da bo, ko bodo živila brez alergenov na voljo v prodaji, pomembno, da bodo pravilno označena, da bodo potrošniki lahko razumeli izdelek.
Inženiring varnejše tovarne
Kadar nekdo ne prenaša hrane, kot je arašid, ljudje pogosto rečejo, da imajo preprosto "alergijo na arašide". Vendar pa je to neobčutljivost, pravi Dodo, mogoče pripisati enemu ali več alergenim beljakovinam v rastlini. Na primer arašidi vsebujejo 16 beljakovin, ki povzročajo alergijske reakcije.
V prizadevanjih za razvoj hipoalergične rastline arašidov je raziskovalna skupina Dodo uporabila tehniko urejanja genov za odstranjevanje glavnih alergenov, čeprav nekaj manjših alergenov ostaja.
"Delo smo začeli osredotočati na glavni alergen," pravi Dodo. "Imamo rastlino arašidov, ki ima bistveno nižjo splošno alergenost."
V zgodnjih prizadevanjih za gensko spreminjanje alergenih pridelkov je bila uporabljena tehnologija, imenovana RNA Interference (RNAi). Ta tehnika zahteva, da znanstveniki v genetsko kodo, ki jo poskušajo spremeniti, združijo tuj del RNA - na primer iz druge rastline. Rustgi pravi, da je njegova ekipa uporabila RNAi za ciljanje in odstranjevanje gena, ki je deloval kot "glavni regulator" za glutenske beljakovine, ki povzročajo alergijske reakcije.
Nato so raziskovalci leta 2012 pokazali, da je mogoče z orodjem CRISPR-Cas9, znanim kot CRISPR, odrezati odsek DNK in spremeniti kodo v tem odseku. CRISPR omogoča znanstvenikom, da natančno določijo, kateri deli genetske kode želijo se spremeniti in to lahko storijo brez vnašanja RNA iz tujka.
"CRISPR je predstavil alternativne različice genov, tako da lahko dejansko ustvarite točkovno mutacijo," pravi Rustgi. "To pomeni, da ne predstavljate, ampak samo spreminjate tisto, kar je naravno."
Rastline, urejene s CRISPR, bodo morda odobrene tudi hitreje kot tiste, ki uporabljajo starejšo tehnologijo RNAi. "[CRISPR] je močnejša in natančnejša tehnologija," pravi Dodo. "Z vidika predpisov je veliko lažje priti na trg v ZDA."
Privlačna za potrošnika
Za znanstvenike na področju poljščin je razlikovanje med gensko spremenjenimi organizmi (GSO), ki uporabljajo uvožene genske informacije, in tistimi, pri katerih se spremenijo obstoječi geni, pomembno za prepričanje potrošnikov, da je spremenjena hrana varna. Po anketi raziskovalnega centra Pew iz leta 2016 je 39% vprašanih reklo, da so gensko spremenjena živila slabša za zdravje posameznika, le 10% pa meni, da so takšna živila boljša za njegovo zdravje.
Rustgi pravi, da čeprav je v ZDA veliko ljudi z občutljivostjo na gluten, ki so pripravljeni poskusiti gensko spremenjeno pšenico, so potrošniki v mnogih državah po svetu, zlasti tisti z nižjo stopnjo pismenosti, skeptični do gensko spremenjenih živil. Ker se toliko pšenice, pridelane v Ameriki, izvozi, Rustgi pravi, da se antialergenska pšenica še ni izkazala za poslovno upravičeno.
"Izvoza ne želimo ogroziti tako, da bi dejansko imeli nekaj, česar ljudje, ki uvažajo od nas, ne bi radi videli," pravi Rustgi. "Ker bomo videli, da se bo več ljudi opismenilo v tistih državah, kamor izvozimo, bomo videli to spremembo."
Na trgu še ni gensko spremenjenih izdelkov iz pšenice. Pridobitev odobritve s strani Uprave za prehrano in zdravila (FDA) in USDA je lahko dolg in drag postopek, nekateri potrošniki pa imajo napačno prepričanje, da gensko spremenjena pšenica dejansko poveča občutljivost na gluten.
Kako merijo hipoalergeni posevki
Raziskave kažejo, da so viri prehranskih vlaknin pomembni za izgradnjo in vzdrževanje močnega črevesnega mikrobioma. Ugodne bakterije in druge vrste v črevesju se prehranjujejo s prebiotiki, kot so vlaknine v pšenici.
Rustgi pravi, da rastlina z odstranjevanjem glutena iz pšenice izgubi malo ali nič hranilne vrednosti. Gluten pa je bistvenega pomena za ustvarjanje strukture in žvečilnosti, značilne za številne pekovske izdelke.
Gluten je sestavljen iz treh vrst beljakovin alergena. Tisti, ki je za peko najpomembnejši, imenovan visoko molekularni glutenin, naj bi bil na splošno varen za ljudi s celiakijo in glutenom. Z odstranitvijo glavnih alergenov, vendar obdržanjem visoko molekulskih gluteninov v moki, je Rustgijeva ekipa ugotovila, da je hipoalergen moka je dala podobne rezultate kot nemodificirana pšenična moka.
"Lahko se speče v razmeroma kakovostnem kruhu - boljši od nečesa, kar pridelujejo iz riža," pravi.
Dodo pravi, da po treh letih terenskih testiranj arašidi z zmanjšanim alergenom niso pokazali bistvene razlike v okusu ali rasti v primerjavi s komercialnimi arašidi.
Rustgi in Dodo poudarjata, da bo jasno označevanje bistvenega pomena, ko bodo prehranski izdelki z antialergiji prišli na potrošniške trge. Namesto da bi trdili, da sorta pšenice ali arašidov ne vsebuje alergenov, bi bila zavajajoča, pravi Rustgi, saj morajo ljudje natančno vedeti, katere beljakovine vsebujejo živila in katera manjkajo.
Oba raziskovalca pravita, da upata še naprej razvijati rastline, ki so čim bližje brez alergenov.
"Različne skupine ali različni laboratoriji uporabljajo različna orodja ali različne tehnologije," pravi Dodo. "Ampak mislim, da so na splošno vsi zaskrbljeni, da bi lahko rešili problem alergij."
