Accès aux propriétés antioxydantes et bénéfiques pour la santé de la tomate bronze grâce à l’ingénierie métabolique

La tomate Bronze, un produit de l’ingénierie métabolique, produit des niveaux élevés de polyphénols en raison de la surexpression de gènes tels que VvStSy, AmDel/Rosea1 et AtMYB12. Cette modification, qui s’inscrit dans le cadre d’efforts plus larges visant à améliorer la valeur nutritionnelle des plantes grâce à des altérations biochimiques spécifiques, donne des fruits mûrs dotés de propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires nettement plus élevées.

Cependant, même si ces tomates présentent une augmentation des flavonols, des anthocyanes et des stilbènes, l’impact global sur d’autres processus physiologiques et sur le profil nutritionnel total nécessite une exploration plus approfondie.

Recherche horticole recherche publiée intitulée « L’ingénierie de la voie de biosynthèse polyphénolique stimule les changements métaboliques et moléculaires pendant la maturation des fruits de la tomate « Bronze »« .

Dans cette étude, les chercheurs ont analysé les profils transcriptionnels et métaboliques de la lignée de tomates Bronze à différents stades de maturation pour comprendre comment les transgènes régulateurs et structurels affectent les métabolismes primaires et secondaires.

Les chercheurs ont initialement mesuré la teneur totale en polyphénols, la capacité antioxydante et les solutés solubles des fruits récoltés à quatre stades de maturation différents. Les fruits bronze présentaient une teneur en polyphénols et une capacité antioxydante significativement plus élevées par rapport au témoin, avec une nette augmentation à partir du stade de casse. Cependant, les solutés solubles, définis par les degrés Brix, étaient légèrement réduits dans les stades verts matures et cassants des tomates Bronze par rapport aux tomates WT.

Ensuite, ils ont mesuré le niveau des monosaccharides glucose et fructose et de deux acides organiques, malique et citrique, issus du cycle tricarboxylique. Les niveaux de glucose et de fructose dans les fruits Bronze étaient toujours inférieurs à ceux des fruits WT. L’acide malique est significativement plus faible aux stades MG et R par rapport au WT.

À l’inverse, le niveau d’acide citrique était significativement plus élevé dans la tomate Bronze. Les profils d’expression des gènes liés au métabolisme énergétique ont ensuite été déterminés. SUS1 (Saccharose synthase 1) et G6PDH (glucose-6-phosphate déshydrogénase) étaient réprimés au stade MG, DAHPS (3-désoxy-d-arabino-heptulosonate 7-phosphate synthase) était fortement réprimé tandis que SK (shikimate synthase) était en hausse. -régulé en fruits Bronze par rapport aux fruits WT aux mêmes stades de maturation.

L’étude a également exploré la teneur en polyphénols de la tomate Bronze, révélant des augmentations significatives de flavonoïdes spécifiques et la présence de stilbènes et d’anthocyanes uniquement dans la lignée Bronze. La plupart des gènes structurels codant pour les enzymes qui conduisent le flux biosynthétique vers les flavonoïdes et les anthocyanes étaient significativement régulés positivement, en particulier à partir du stade de rupture.

De plus, l’enquête sur l’expression de gènes impliqués dans le transport et la séquestration des anthocyanes a montré des augmentations significatives, suggérant une amélioration du transport vacuolaire et de l’homéostasie du pH cytoplasmique. L’analyse de la teneur en caroténoïdes a révélé un changement net dans le rapport lycopène/β-carotène chez la tomate Bronze, avec une augmentation significative du β-carotène aux stades ultérieurs de maturation.

Ce changement était lié à la régulation négative des principaux gènes biosynthétiques des caroténoïdes, suggérant une interaction complexe entre les voies des caroténoïdes et des polyphénols et leur impact sur la maturation des fruits et leur qualité nutritionnelle.

Dans l’ensemble, ces résultats soulignent le potentiel de la tomate Bronze en tant que modèle pour étudier les effets combinés des polyphénols et du β-carotène dans la prévention des maladies humaines basées sur l’inflammation et mettent en évidence les implications plus larges de l’ingénierie métabolique dans l’amélioration de la qualité nutritionnelle.