Анди Сакс / Гети изображения
Основни продукти за вкъщи
- За да се намали броят на алергените в храни като пшеница и фъстъци, учените генетично модифицират генетичния код, който създава алергенни протеини.
- Процесът включва премахване на алергенни протеини като тези, които съдържат глутен в пшеницата.
- Технологията CRISPR позволява на учените да елиминират алергените чрез промяна на генетичния код на растението.
В САЩ един на всеки 10 възрастни и едно на 13 деца имат хранителни алергии и броят им само се увеличава. Наречена „Голямата осмица“, група растения, включително пшеница, фъстъци и соя, причиняват 90% от хранителните алергии, според Министерството на земеделието на САЩ (USDA).
За да облекчат проблема, учените отиват до източника чрез генетично модифициране на растенията, за да произвеждат по-малко алергени.Доктор Сачин Русти, асистент по молекулярно развъждане в Университета Клемсън в Южна Каролина, работи за намаляване на съдържанието на глутен в пшеницата, за да стане по-годно за хора с цьолиакия и чувствителност към глутен. Той представи изследванията на екипа си на годишната среща на ASA-CSSA-SSSA през ноември 2020 г.
Израснал в Индия, Рустги си спомня, че хората от общността му изпитват „лятна диария“ през топлите месеци, когато хората често ядат пшеничен хляб, а не хляб на основата на царевица. Едва доскоро експертите започнаха да приписват явлението на широко разпространената цьолиакия и нечувствителността към глутен. Той се надява, че създавайки хипоалергенни сортове пшеница, хората могат да си позволят да консумират пшенични продукти, без да са необходими скъпи лекарства.
„Ако успеем да подобрим храната и това ще помогне да се намали някакво заболяване, което според мен е лесно решение, а не реално намиране на лекарства или нещо подобно, защото това се увеличава като разходите за живот“, казва Русти пред Verywell .
Доктор Хортенси Додо, основател и главен учен в IngateyGen, компания за хранителни технологии, базирана в Северна Каролина, работи от десетилетия за проектиране на хипоалергенен фъстък. Тя казва, че признава, че хората с алергии към фъстъци водят „много стресиращ живот“ и се надява работата й да облекчи някои от предизвикателствата, свързани с хранителните алергии.
„Искаме да сме сигурни, че ще измислим съвсем нови решения за облекчаване на напрежението, страшния страх и емоция за семействата, когато имат дете, алергично към фъстъци“, казва Додо на Verywell.
Какво означава това за вас
Изследователите са създали успешно няколко култури без алерген, за които е доказано, че са безопасни за консумация. Тези култури обаче трябва да преминат през дълги процеси на одобрение от регулаторните агенции и да се докажат, че са жизнеспособни на търговските пазари. Експертите казват, че когато храните без алергени станат търговски достъпни, ще бъде важно те да бъдат етикетирани правилно, така че потребителите да могат да разберат продукта.
Проектиране на по-безопасен завод
Когато някой има непоносимост към храна като фъстъци, хората често казват, че просто имат „алергия към фъстъци“. Тази нечувствителност обаче, казва Додо, може да се отдаде на един или няколко алергенни протеина в растението. Например, фъстъците имат 16 протеина, за които е доказано, че причиняват алергични реакции.
В усилията си да разработи хипоалергенно фъстъчено растение, изследователският екип на Додо използва техника за редактиране на гени, за да премахне основните алергени, въпреки че някои незначителни алергени остават.
„Започнахме работата си, фокусирайки се върху основния алерген“, казва Додо. „Разполагаме с фъстъчено растение, което е значително по-ниско по отношение на общата алергенност.“
Ранните усилия за генетично модифициране на алергенни култури използват технология, наречена RNA Interference (RNAi). Тази техника изисква от учените да снаждат чуждо парче РНК - например от друго растение - в генетичния код, който се опитват да модифицират. Русти казва, че екипът му е използвал RNAi за насочване и премахване на ген, който е действал като „главен регулатор“ на глутеновите протеини, които причиняват алергични реакции.
След това, през 2012 г., изследователите показаха, че инструмент, наречен CRISPR-Cas9, известен като CRISPR, може да се използва за отрязване на част от ДНК и промяна на кода в този раздел. CRISPR позволява на учените да определят точно кои части от генетичния код те искат да се променят и могат да го направят, без да въвеждат РНК от чуждо тяло.
„CRISPR представи алтернативни версии на гените, за да можете всъщност да създадете точкова мутация“, казва Русти. "Това означава, че не въвеждате, а просто променяте това, което съществува естествено."
Растенията, които се редактират с помощта на CRISPR, също могат да бъдат одобрени по-бързо от тези, използващи по-стара RNAi технология. „[CRISPR] е по-мощна, по-прецизна технология", казва Додо. „По отношение на регулирането е много по-лесно да изведете продукта си на пазара в САЩ."
Обжалване пред потребителя
За учените по култури разликата между генетично модифицирани организми (ГМО), които използват внесена генетична информация, и тези, при които съществуващите гени се променят, е важна за убеждаването на потребителите, че модифицираната храна е безопасна. Според анкета на Pew Research Center от 2016 г. 39% от анкетираните казват, че генетично модифицираните храни са по-лоши за здравето на един човек и само 10% казват, че такива храни са по-добри за здравето на човека.
Русти казва, че въпреки че в САЩ има много хора с чувствителност към глутен, които са готови да опитат ГМО пшеница, потребителите в много страни по света, особено тези с по-ниски нива на грамотност, може да са скептични към генетично модифицираните храни. Тъй като се изнася толкова много американска пшеница, Русти казва, че антиалергенната пшеница все още не е доказала своята търговска жизнеспособност.
„Не искаме да застрашаваме износа си, като всъщност имаме нещо, което хората, които внасят от нас, не обичат да виждат“, казва Русти. „Тъй като ще видим, че повече хора стават грамотни в онези страни, в които изнасяме, ще видим тази промяна.“
На пазара все още няма генетично модифицирани пшенични продукти. Получаването на одобрение от Администрацията по храните и лекарствата (FDA) и USDA може да бъде дълъг и скъп процес и някои потребители може да имат погрешното схващане, че ГМО пшеницата всъщност повишава чувствителността към глутен.
Как се измерват хипоалергенните култури
Изследванията показват, че източниците на диетични фибри са важни за изграждането и поддържането на силен чревен микробиом. Полезните бактерии и други видове в червата се хранят с пребиотици като фибрите в пшеницата.
Rustgi казва, че като премахва глутена от пшеницата, растението губи малко или никаква хранителна стойност. Глутенът обаче е от съществено значение за създаването на структурата и дъвченето, характерни за много печени изделия.
Глутенът се състои от три вида алергенни протеини. Счита се, че този, който е най-важен за печенето, наречен високомолекулен глутенин, като цяло е безопасен за хора с чувствителност към целиакия и глутен. Чрез премахването на основните алергени, но запазването на високомолекулните глутенини в брашното, екипът на Русти установява, че хипоалергичен брашното дава сходни резултати с немодифицираното пшенично брашно.
„Може да се изпече в хляб с относително качество - по-добър от нещо, което се произвежда от ориз“, казва той.
След три години полеви тестове, Додо казва, че фъстъците с намален алерген не показват значителна разлика във вкуса или растежа в сравнение с фъстъците в търговската мрежа.
Rustgi и Dodo подчертават, че когато антиалергенните хранителни продукти стигнат до потребителските пазари, ясното етикетиране ще бъде от решаващо значение. Вместо просто да се твърди, че сорт пшеница или фъстъци е без алергени, би било подвеждащо, казва Русти, тъй като хората трябва да знаят точно кои протеини съдържат храните и кои липсват.
И двамата изследователи казват, че се надяват да продължат да развиват растения, които са възможно най-близо до без алергени.
„Различни групи или различни лаборатории използват различни инструменти или различни технологии", казва Додо. „Но мисля, че като цяло всички са загрижени за решението на проблема с алергиите."
