دستکاری مسیر سنتز کاروتنوئیدها جهت بهبود کیفیت محصولات غذایی از طریق بیوتکنولوژی

مسیر سنتز کاروتنوئیدها بخوبی شناخته شده است، ولی یافته های مربوط به تنظیم این مسیر تقریبا محدود می باشد. در کنار نقش رنگدانه ای و ضروری کاروتنوئیدها در گیاهان، این ترکیبات نقش مهمی نیز در سلامت انسان دارند. با توجه به اینکه بدن انسان کاروتنوئید سنتز نمی کند، به منابع کاروتنوئیدی حاصل از رژیم غذایی برای ساخت رتنوئیدهای مورد نیاز خود مانند رتینال (رنگدانه مهم بینایی)، رتینول (ویتامینA)، و رتنوئیک اسید (ماده اصلی کنترل کننده مورفوژنز)، وابسته می باشد. پیش ماده اصلی رتنوئیدها β-کاروتن است که پیش ویتامین A نیز نامیده می شود و کمبود آن باعث شب کوری و نابینایی می شود. پژوهش های اخیر روی دستکاری محتوای کاروتنوئیدی و ترکیبات محصولات گیاهی، برای افزایش ارزش غذایی آن ها متمرکز شده است. اگرچه تمامی ژن های شناخته شده در بیوسنتز کاروتنوئیدها بوسیله ژنوم هسته رمز می شوند، ولی رنگدانه های کاروتنوئیدی و آنزیم های مربوط به آن در پلاستیدها قرار گرفته اند. در میان ژن های رمز کننده آنزیم های بیوسنتز کاروتنوئیدها آنزیم PSY، کاتالیز کننده اولین مرحله از مسیر بیوسنتزی کاروتنوئیدها، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. نقش قابل توجه و تنظیمی این آنزیم در افزایش کاروتنوئیدها غیرقابل انکار است. با توجه به آمار جهانی ناشی از کمبود ویتامین A و اثرات سوء آن در سلامتی انسان و بخصوص کودکان، توجه دانشمندان به افزایش میزان کاروتنوئیدها در گیاهان خوراکی معطوف شده است.