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Pomodori viola grazie a un pigmento della barbabietola rossa

Alcuni ricercatori dell'Istituto Leibniz per la biochimica vegetale (IPB) di Halle, in Germania, hanno creato di recente dei pomodori viola utilizzando l’ingegneria genetica. Hanno inserito nella pianta i geni responsabili della biosintesi della betanina e li hanno attivati nel frutto in fase di maturazione. La betanina non è prodotta naturalmente dai pomodori, ma estratta dalla barbabietola rossa e utilizzata come colorante alimentare naturale. Questo metodo di ingegneria genetica aiuta a produrre sostanze in sistemi di produzione vegetale specificamente sviluppati. In futuro svolgerà sicuramente un ruolo importante, soprattutto nella produzione di farmaci. La produzione di vaccini e anticorpi con le piante è già un campo di ricerca molto attivo.

Pertanto, l'obiettivo principale di questo studio non era creare una nuova varietà di pomodoro per il consumo, ma piuttosto perfezionare i metodi dell'ingegneria genetica, che sono molto più semplici da analizzare, producendo un pigmento ben visibile. Gli impianti sono sistemi di produzione molto efficienti, ma anche molto complicati. Hanno un gran numero di meccanismi regolatori che a volte possono rallentare l'intero processo di biosintesi della sostanza da produrre. "Questi complessi meccanismi di feedback sono ancora poco conosciuti. E' necessario svolgere ancora molte ricerche", spiega Sylvestre Marillonnet, responsabile dello studio.

Anche per la betanina, ci sono voluti molti piani e adeguamenti sulle piante per ottenere la resa di sintesi desiderata. I ricercatori di Halle hanno inserito nelle piante di pomodoro i tre geni necessari per la biosintesi della betanina e hanno anche inserito diversi interruttori genetici per attivare i geni inseriti solo nel frutto, esattamente al momento della maturazione. Tuttavia, la produzione di betanina nel frutto è stata scarsa inizialmente. E' stato necessario inserire un quarto gene che garantisse l'apporto di un importante precursore, al fine di mantenere un più alto livello di biosintesi dei pigmenti. Nascono così i pomodori viola intenso, che contengono ancora più betanina delle barbabietole rosse.

Lo studio di Halle ha fornito nuove e importanti informazioni sui metodi di ingegneria genetica. "Ma questi pomodori sono anche assolutamente sicuri per il consumo, e anche molto salutari". Come molti pigmenti, la betanina ha un forte effetto antiossidante. I frutti viola possono anche essere una fonte di betanina, un colorante alimentare. I primi tentativi di utilizzare la betanina dei pomodori per colorare yogurt e limonate hanno dato risultati promettenti.

Oltre all’utilizzo dell'ingegneria genetica per la produzione di sostanze nelle piante, l'Istituto Leibniz conduce ricerche approfondite su tutti i metodi convenzionali di produzione di principi attivi dalle piante. Ciò include sia la tradizionale sintesi organica che lo sviluppo, grazie a batteri o lieviti, di metodi biotecnologici. L'istituto studia anche la biocatalisi, un metodo promettente ma non ancora abbastanza sviluppato, che consiste nell'utilizzare l'ingegneria genetica per modificare i geni degli enzimi coinvolti nella biosintesi delle piante, al fine di crearne di nuovi con le proprietà desiderate. Questi nuovi enzimi vengono poi utilizzati per sviluppare nuovi processi per la sintesi dei prodotti desiderati in provetta. Il metodo scelto dipende dalle proprietà strutturali della sostanza da produrre. Alcuni composti vegetali, come la morfina e altri oppiacei, hanno una struttura così complessa che è più economico estrarli direttamente dalla pianta.

Per maggiori informazioni:
Dr. Sylvestre Marillonnet
Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie
sylvestre.Marillonnet@ipb-halle.de 

Photo: © Sylvestre Marillonnet, IPB


Data di pubblicazione:



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