محققان چینی با پیروزی یک نوع برنج تشکیل کرده‌اند که عمدتا کوآنزیم Q۱۰ (CoQ۱۰) تشکیل می‌کند که آنتی اکسیدانی است که زیاد تر با بهبود سلامت قلب مرتبط است.

این پیشرفت که از طریق ویرایش دقیق ژن به دست آمد، می‌تواند راه را برای نوآوری‌های آینده در محصولات مهم همانند گندم، ذرت و سبزیجات گوناگون هموار کند.

کوآنزیم Q۱۰ که به نام‌های دیگر همچون یوبی‌کینون(ubiquinone)، یوبی‌دکارِنون و «کوآنزیم Q» نیز شناخته می‌شود، یک ماده طبیعی در بدن انسان است، اما سطح آن طبق معمول با افزایش سن افت می‌یابد.

کوآنزیم Q۱۰ یک آنتی اکسیدان داخل سلولی است که توسط زیاد تر سلول‌های بدن انسان ساخته می‌شود و این چنین می‌توان آن را از منبع های غذایی بدست آورد. به طور کلی هر قدر سن فرد زیاد تر می‌شود، مقدار تشکیل اندوژن کوآنزیم کیوتن نیز افت یافته و لذا باید از منبع های غذایی حاوی این ماده زیاد تر منفعت گیری شود. بیشترین مقدار آن نیز در گوشت گاو و سپس از آن در جوجه یافت می‌شود. این چنین مغزها، کلم بروکلی آب‌پز و پرتقال مقادیری از آن را دارا می باشند.

دانشمندان اشاره کرده‌اند که افراد مبتلا به بیماری قلبی یا افرادی که از داروهای افت دهنده کلسترول منفعت گیری می‌کنند، زیاد تر سطح CoQ۱۰ به مقدار قابل توجهی پایین‌تری دارند. اگرچه غذاهای خاصی همانند ماهی، گوشت و آجیل حاوی CoQ۱۰ می باشند، غلاتی همانند برنج و گندم به طور کلی ترکیبی مرتبط به نام CoQ۹ تشکیل می‌کنند که فاقد مزایا بسیاری برای سلامت قلب است.

توضیح ژنتیکی تحول یافته و برنج سالم برای قلب

محققان آکادمی علوم چین(CAS) در مقاله‌ای که در ۱۳ فوریه در مجله Cell انتشار شد، اظهار کردند: تشکیل مهندسی CoQ۱۰ در محصولات زراعی به سود سلامتی انسان است.

این تیم به سرپرستی سایکسیا گائو(Caixia Gao)، کارشناس گیاه از مؤسسه ژنتیک و زیست‌شناسی رشد CAS و چن شیائویا(Chen Xiaoya)، فیزیولوژیست گیاهی در مرکز CAS برای تعالی علوم گیاهی مولکولی (CEMPS) تصمیم گرفتند تا ترکیب ژنتیکی برنج را به طوری اصلاح کنند که CoQ۱۰ بر CoQ۹ ترجیح داده شود.

دانشمندان برای انجام این کار، ۱۳۴ نمونه گیاهی را که شامل ۶۷ خانواده گیاهی بودند، تجزیه و تحلیل کردند. آنها کشف کردند که برخی از گونه‌ها به طور طبیعی سطوح بالاتری از CoQ۱۰ را تشکیل می‌کنند. به نظر می‌رسد با گذشت زمان، گیاهان زراعی همانند برنج، گندم و خیار تکامل یافته‌اند تا به جای آن عمدتاً CoQ۹ تشکیل کنند.

محققان بعد از اشکار کردن محل‌های اسید آمینه مسئول این تغییرات، از تکنیکی به نام ویرایش اولیه منفعت گیری کردند که امکان تغییرات دقیق در DNA ارگانیسم را بدون داخل کردن ژن‌های خارجی فراهم می‌کند.

آنها با ویرایش پنج محل اسید آمینه خاص، دانه‌های برنجی را تشکیل کردند که حاوی ۷۵ درصد CoQ۱۰ در برگ و دانه آنها می بود که به مقدار تقریباً پنج میکروگرم CoQ۱۰ در هر گرم برنج می بود.

محققان گزارش دادند: سنتز CoQ۱۰ به جای CoQ۹ تأثیر قابل‌توجهی بر کارکرد دانه گیاهان برنج نداشت.

این تیم این چنین تایید کرد که سویه‌های حاصل، تراریخته نبودند و هیچ جهش ژنتیکی ناخواسته‌ای نشان ندادند.

ژو جینگ‌جینگ(Xu Jingjing)، نویسنده ارشد این مطالعه گفت که در حالی که محتوای CoQ۱۰ در این برنج ویرایش شده با سطوح حاضر در برخی از غذاهای گیاهی همانند گوجه فرنگی قابل قیاس است، اما هم چنان کمتر از گوشت و ماهی است.

او گفت: در آینده، کوششهایی برای افزایش زیاد تر محتوای CoQ۱۰ با ویرایش دیگر ژن‌های کلیدی انجام خواهد شد.

تحکیم منبع های غذایی کلیدی برای پر کردن یک شکاف

اگرچه انسان‌ها طبق معمولً بین ۳ تا ۶ میلی‌گرم CoQ۱۰ در روز از رژیم غذایی خود دریافت می‌کنند، اما برخی مطالعات مشخص می کند که مصرف بهینه روزانه آن می‌تواند نزدیک به ۵۰۰ میلی‌گرم باشد.

از آنجایی که برنج، گندم و ذرت در کل بیشتر از نیمی از کالری دریافتی جهانی را راه اندازی خواهند داد، تحکیم این مواد اولیه می‌تواند به پر کردن شکاف برای افرادی که نیازهای تغذیه‌ای بیشتری دارند، پشتیبانی کند.

محققان رویکرد خود را به گندم نان که نزدیک به ۲۰ درصد کالری دریافتی جهان را تامین می‌کند، گسترش داده‌اند.

به حرف های این تیم، تکنیک ویرایش اولیه منفعت گیری شده در اینجا می‌تواند برای دیگر غلات و سبزیجاتی که طبق معمولً CoQ۹ را به جای CoQ۱۰ تشکیل می‌کنند نیز مورد منفعت گیری قرار گیرد.

دانشمندان امیدوارند با غنی‌سازی این منبع های غذایی کلیدی با یک آنتی‌اکسیدان سودمند، راهی مناسب برای حمایتاز سلامت قلب و تندرستی کلی اراعه دهند. در حالی که تحقیقات جاری در مرحله های اولیه خود باقی مانده است، اما نشان دهنده گامی امیدوارکننده به سوی محصولات مغذی‌تر و غنی شده زیستی است که می‌تواند به طور قابل توجهی بر سلامت عمومی جهانی تأثیر بگذارد.