Bilim İnsanları Alerjisiz Buğday ve Fıstık Nasıl Tasarlıyor?

Andy Sacks / Getty Images

Temel Çıkarımlar

• Bilim adamları, buğday ve yer fıstığı gibi gıdalardaki alerjen sayısını azaltmak için, alerjenik proteinleri oluşturan genetik kodu genetik olarak değiştiriyorlar.
• İşlem, buğdaydaki glüten içerenler gibi alerjenik proteinlerin sıyrılmasını içerir.
• CRISPR teknolojisi, bilim insanlarının bitkinin genetik kodunu değiştirerek alerjenleri ortadan kaldırmasına olanak tanır.

ABD'de her 10 yetişkinden biri ve 13 çocuktan biri gıda alerjisine sahip ve sayılar giderek artıyor. Buğday, yer fıstığı ve soya fasulyesi gibi bir grup bitki, gıda alerjilerinin% 90'ına neden oluyor. ABD Tarım Bakanlığı'na (USDA) göre.

Sorunu hafifletmek için bilim adamları, daha az alerjen üretmek için bitkileri genetik olarak değiştirerek kaynağa gidiyorlar.Güney Carolina'daki Clemson Üniversitesi'nde moleküler yetiştirme yardımcı doçenti olan Sachin Rustgi, çölyak hastalığı ve glüten duyarlılığı olan kişiler için daha yenilebilir hale getirmek için buğdayın glüten içeriğini azaltmaya çalışıyor. Ekibinin araştırmasını Kasım ayında 2020 ASA-CSSA-SSSA Yıllık Toplantısında sundu.

Hindistan'da büyüyen Rustgi, toplumundaki insanların mısır bazlı ekmek yerine sık sık buğday ekmeği yedikleri sıcak aylarda "yaz ishali" yaşadıklarını hatırlıyor. Yakın zamana kadar uzmanlar bu fenomeni yaygın çölyak hastalığına ve glüten duyarsızlığına bağlamaya başlamıştı. Hipoalerjenik buğday çeşitleri yaratarak, insanların pahalı ilaçlara ihtiyaç duymadan buğday ürünlerini tüketebileceklerini umuyor.

Rustgi, Verywell'e "Yiyecekleri iyileştirebilirsek ve bu, bir tür rahatsızlığı azaltmaya yardımcı olur, yani aslında ilaç veya benzeri bir şey bulmaktan ziyade kolay bir çözüm olur, çünkü bu yaşam maliyetini artırıyor" dedi. .

Kuzey Carolina merkezli bir gıda teknolojisi şirketi olan IngateyGen'de kurucu ve baş bilim adamı olan Hortense Dodo, hipoalerjenik bir fıstık tasarlamak için onlarca yıldır çalışıyor. Yer fıstığı alerjisi olan kişilerin “çok stresli bir hayat” yaşadığını fark ettiğini ve çalışmalarının gıda alerjileriyle ilişkili bazı zorlukları hafifletebileceğini umduğunu söylüyor.

Dodo, Verywell'e "Fıstığa alerjisi olan bir çocukları olduğunda aileler için gerginliği, korkunç korkuyu ve duyguyu hafifletmek için yepyeni çözümler bulduğumuzdan emin olmak istiyoruz" dedi.

Bu Senin İçin Ne İfade Ediyor

Araştırmacılar, tüketim için güvenli olduğu kanıtlanan birkaç alerjen içermeyen mahsulü başarıyla oluşturdu. Bununla birlikte, bu mahsuller, düzenleyici kurumlar tarafından uzun onay süreçlerinden geçmeli ve ticari pazarlarda uygun olduklarını kanıtlamalıdır. Uzmanlar, alerjen içermeyen gıdaların ticari olarak satılmaya başlandığında, tüketicilerin ürünü anlayabilmesi için uygun şekilde etiketlenmesinin önemli olacağını söylüyor.

Daha Güvenli Bir Tesis Mühendislik

Birisi fıstık gibi yiyeceklere tahammülsüz olduğunda, insanlar genellikle sadece "fıstık alerjisi" olduğunu söyler. Bununla birlikte, Dodo, bu duyarsızlığın bitkideki bir veya birkaç alerjenik proteine ​​atfedilebileceğini söylüyor. Örneğin yer fıstığı, alerjik reaksiyonlara neden olduğu gösterilen 16 proteine ​​sahiptir.

Hipoalerjenik bir yerfıstığı bitkisi geliştirme çabasında, Dodo’nun araştırma ekibi, bazı küçük alerjenler kalmasına rağmen, ana alerjenleri ortadan kaldırmak için bir gen düzenleme tekniği kullandı.

Dodo, "Çalışmamıza başlıca alerjene odaklanarak başladık" diyor. "Genel alerjenite açısından önemli ölçüde daha düşük olan fıstık bitkisine sahibiz."

Alerjenik mahsulleri genetik olarak değiştirmeye yönelik erken çabalar, RNA Girişimi (RNAi) adı verilen bir teknoloji kullandı. Bu teknik, bilim adamlarının değiştirmeye çalıştıkları genetik koda örneğin başka bir bitkiden gelen yabancı bir RNA parçasını eklemelerini gerektirir. Rustgi, ekibinin alerjik reaksiyonlara neden olan glüten proteinleri için "ana düzenleyici" görevi gören bir geni hedeflemek ve çıkarmak için RNAi kullandığını söylüyor.

Daha sonra, 2012'de araştırmacılar, CRISPR olarak bilinen CRISPR-Cas9 adlı bir aracın DNA'nın bir bölümünü kesmek ve bu bölümdeki kodu değiştirmek için kullanılabileceğini gösterdiler.CRISPR, bilim insanlarının genetik kodun tam olarak hangi kısımlarını saptamasına olanak tanır. değişmek isterler ve bunu yabancı bir cisimden RNA sokmadan yapabilirler.

Rustgi, "CRISPR genlerin alternatif versiyonlarını sundu, böylece gerçekten bir nokta mutasyonu yaratabilirsiniz" diyor. "Bu, tanıtmadığın, sadece doğal olarak var olanı değiştirdiğin anlamına geliyor."

CRISPR kullanılarak düzenlenen bitkiler, eski RNAi teknolojisini kullananlardan daha hızlı onaylanabilir. Dodo, "[CRISPR] daha güçlü, daha hassas bir teknolojidir," diyor. "Düzenleme açısından, ürününüzü ABD'de piyasaya sürmek çok daha kolay."

Tüketiciye Hitap Etmek

Mahsul bilimcileri için, ithal edilen genetik bilgiyi kullanan genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO) ile mevcut genlerin değiştirildiği organizmalar arasındaki ayrım, tüketicileri değiştirilmiş gıdanın güvenli olduğuna ikna etmek açısından önemlidir. 2016 Pew Araştırma Merkezi anketine göre, ankete katılanların% 39'u genetiği değiştirilmiş gıdaların kişinin sağlığı için daha kötü olduğunu ve yalnızca% 10'u bu tür gıdaların kişinin sağlığı için daha iyi olduğunu söylüyor.

Rustgi, ABD'de GDO buğdayı denemeye istekli glüten duyarlılığı olan birçok insan olmasına rağmen, dünyanın birçok ülkesindeki tüketiciler, özellikle de daha düşük okuryazarlık oranlarına sahip tüketiciler, genetiği değiştirilmiş gıdalara şüpheyle yaklaşabileceğini söylüyor. Rustgi, Amerika'da yetiştirilen buğdayın çok fazla ihraç edilmesi nedeniyle, anti-alerjen buğdayın ticari olarak uygun olduğunun henüz kanıtlanmadığını söylüyor.

Rustgi, "Bizden ithalat yapanların görmekten hoşlanmadığı bir şeye sahip olarak ihracatımızı tehlikeye atmak istemiyoruz" diyor. "İhracat yaptığımız ülkelerde daha fazla insanın okuryazar olduğunu göreceğimiz için bu değişimi göreceğiz."

Piyasada henüz genetiği değiştirilmiş buğday ürünü bulunmamaktadır. Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) ve USDA'dan onay almak uzun ve pahalı bir süreç olabilir ve bazı tüketiciler GDO'lu buğdayın aslında glüten duyarlılığını artırdığı konusunda yanlış bir kanıya sahip olabilir.

Hipoalerjenik Ürünler Nasıl Ölçülür?

Araştırmalar, diyet lifi kaynaklarının güçlü bir bağırsak mikrobiyomu oluşturmak ve sürdürmek için önemli olduğunu gösteriyor. Bağırsaktaki faydalı bakteriler ve diğer türler, buğdaydaki lif gibi prebiyotiklerden beslenir.

Rustgi, buğdaydaki glüteni sıyırarak bitkinin besin değerini çok az kaybettiğini veya hiç kaybetmediğini söylüyor. Bununla birlikte, glüten, birçok unlu mamulün yapısını ve çiğneme özelliğini oluşturmak için gereklidir.

Gluten, üç çeşit alerjen proteinden oluşur. Yüksek moleküllü glutenin adı verilen pişirme için en önemli olanın çölyak ve glüten duyarlılığı olan kişiler için genellikle güvenli olduğu düşünülmektedir.Rustgi'nin ekibi, başlıca alerjenleri ortadan kaldırarak ancak yüksek moleküllü gluteninleri un içinde tutarak hipoalerjenik olduğunu keşfetti. un, modifiye edilmemiş buğday ununa benzer sonuçlar verdi.

"Makul kalitede bir ekmeğe dönüşebilir — pirinçten üretilen bir şeyden daha iyi" diyor.

Dodo, üç yıllık saha testinden sonra, alerjeni azaltılmış yer fıstığının ticari yer fıstığına kıyasla tadı veya büyümesinde önemli bir fark olmadığını söyledi.

Rustgi ve Dodo, anti-alerjen gıda ürünleri tüketici pazarlarına ulaştığında, net etiketlemenin kritik olacağını vurguluyor. Rustgi, insanların yiyeceklerin hangi proteinleri içerdiğini ve hangilerinin eksik olduğunu tam olarak bilmesi gerektiğinden, çeşitli buğday veya yer fıstığının alerjen içermediğini iddia etmek yerine yanıltıcı olacağını söylüyor.

Her iki araştırmacı da, mümkün olduğunca alerjen içermeyen bitkileri geliştirmeye devam etmeyi umduklarını söylüyor.

Dodo, "Farklı gruplar veya farklı laboratuarlar farklı araçlar veya farklı teknolojiler kullanıyor" diyor. "Ama genel olarak herkesin alerji sorununa çözüm getirmekten endişe duyduğunu düşünüyorum."