Kürzlich gelang es Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Deutschland, die Vitamin-D3-Produktion in Nachtschattengewächsen mithilfe von Stoffwechseltechnik zu steigern. Dieses Forschungsergebnis wurde im Plant Biotechnology Journal veröffentlicht und liefert neue Ideen zur Lösung des globalen Problems des Vitamin-D3-Mangels.

In dieser Studie wählten die Wissenschaftler Solanum lycopersicum und Nicotiana benthamiana als Versuchsobjekte, die beide zur Familie der Nachtschattengewächse gehören und auf natürliche Weise hohe Cholesterinwerte ansammeln. Cholesterin ist der direkte Vorläufer von 7-Dehydrocholesterin (7-DHC), einer Vorläufersubstanz von Vitamin D3. Durch den Einsatz von Gen-Editing-Technologie zur Ausschaltung des 7-DR2-Gens in Tomaten ist es den Wissenschaftlern gelungen, die Umwandlung von Cholesterin in andere Stoffwechselwege zu blockieren und so mehr 7-DHC anzusammeln. Unter Sonnenlicht werden diese 7-DHCs in Vitamin D3 umgewandelt.

Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass Tomatenpflanzen nach der Genbearbeitung einen signifikanten Anstieg des Vitamin-D3-Gehalts in ihren Blättern nach Sonneneinstrahlung aufwiesen, der von 5,24 Mikrogramm bis 6,7 Mikrogramm pro Gramm Trockengewicht reichte. Obwohl die Vitamin-D3-Produktion auch in grünen Früchten nachgewiesen werden kann, wurde in reifen Früchten kein quantifizierbares Vitamin D3 nachgewiesen. Diese Entdeckung zeigt, dass es möglich ist, die Vitamin-D3-Produktion in Solanaceae-Pflanzen durch Genbearbeitungsmethoden zu steigern.