Andy Sacks / Getty Images
Pengambilan Utama
- Untuk mengurangkan jumlah alergen dalam makanan seperti gandum dan kacang, saintis secara genetik mengubah kod genetik yang menghasilkan protein alergenik.
- Prosesnya melibatkan pelupusan protein alergenik seperti protein yang mengandungi gluten dalam gandum.
- Teknologi CRISPR membolehkan para saintis menghilangkan alergen dengan mengubah kod genetik tumbuhan.
Di AS satu dari 10 orang dewasa dan satu dari 13 kanak-kanak mempunyai alahan makanan, dan jumlahnya hanya meningkat. Digelar "The Big Eight", sekumpulan tanaman termasuk gandum, kacang, dan kacang soya menyebabkan 90% alergi makanan, menurut Jabatan Pertanian AS (USDA).
Untuk mengatasi masalah tersebut, para saintis akan mencari sumbernya dengan mengubah suai tanaman secara genetik untuk menghasilkan lebih sedikit alergen.Sachin Rustgi, PhD, penolong profesor pembiakan molekul di Clemson University di South Carolina, berusaha untuk mengurangkan kandungan gluten gandum untuk menjadikannya lebih banyak dimakan bagi orang yang mempunyai penyakit seliak dan kepekaan gluten. Dia menyampaikan penyelidikan pasukannya pada Mesyuarat Tahunan ASA-CSSA-SSSA 2020 pada bulan November.
Tumbuh di India, Rustgi mengingatkan orang-orang di komunitinya mengalami "cirit-birit musim panas" pada bulan-bulan yang lebih panas ketika orang sering makan roti gandum daripada roti berasaskan jagung. Baru-baru ini, para pakar mula mengaitkan fenomena tersebut dengan penyakit seliak dan ketidakpekaan gluten. Dia berharap dengan membuat varieti gandum hypoallergenic, orang ramai dapat mengambil produk gandum tanpa memerlukan ubat yang mahal.
"Sekiranya kita dapat meningkatkan makanan dan itu akan membantu mengurangkan sejenis penyakit, saya rasa ini adalah kaedah yang mudah daripada benar-benar mencari ubat atau sesuatu seperti itu, kerana itu menambah seperti kos sara hidup," kata Rustgi kepada Verywell .
Hortense Dodo, PhD, pengasas dan ketua saintis di IngateyGen, sebuah syarikat teknologi makanan yang berpusat di North Carolina, telah bekerja selama beberapa dekad untuk merancang kacang hypoallergenic. Dia mengatakan bahawa dia menyedari bahawa orang yang mengalami alahan kacang hidup menjalani "kehidupan yang sangat tertekan," dan berharap kerjanya dapat meringankan beberapa cabaran yang berkaitan dengan alergi makanan.
"Kami ingin memastikan kami menyediakan penyelesaian baru untuk meredakan ketegangan, ketakutan dan emosi yang mengerikan bagi keluarga ketika mereka mempunyai anak yang alergi terhadap kacang tanah," kata Dodo kepada Verywell.
Apa Ini Bermakna Untuk Anda
Penyelidik berjaya mencipta beberapa tanaman bebas alergen yang terbukti selamat untuk dimakan. Walau bagaimanapun, tanaman ini mesti melalui proses kelulusan yang panjang oleh agensi pengawalseliaan dan membuktikan diri mereka dapat dilaksanakan di pasaran komersial. Pakar mengatakan bahawa apabila makanan bebas alergen tersedia secara komersial, penting untuk diberi label dengan betul supaya pengguna dapat memahami produk tersebut.
Kejuruteraan Loji Lebih Selamat
Ketika seseorang tidak toleran terhadap makanan seperti kacang tanah, orang sering mengatakan mereka hanya mempunyai "alergi kacang." Walau bagaimanapun, ketidakpekaan ini, kata Dodo, boleh dikaitkan dengan satu atau beberapa protein alergenik di dalam tumbuhan. Kacang tanah, misalnya, mempunyai 16 protein yang terbukti menyebabkan reaksi alergi.
Dalam usahanya untuk mengembangkan tanaman kacang hypoallergenic, pasukan penyelidik Dodo menggunakan teknik penyuntingan gen untuk menghilangkan alergen utama, walaupun beberapa alergen kecil masih ada.
"Kami memulakan kerja kami dengan fokus pada alergen utama," kata Dodo. "Kami mempunyai tanaman kacang yang jauh lebih rendah dari keseluruhan alergenitas."
Usaha awal untuk mengubah genetik tanaman alergenik menggunakan teknologi yang disebut RNA Interference (RNAi). Teknik ini memerlukan para saintis untuk menyambungkan sekeping RNA asing - dari tanaman lain, misalnya - ke dalam kod genetik yang mereka cuba ubah. Rustgi mengatakan pasukannya menggunakan RNAi untuk menargetkan dan membuang gen yang bertindak sebagai "pengatur utama" untuk protein gluten yang menyebabkan reaksi alergi.
Kemudian, pada tahun 2012, para penyelidik menunjukkan bahawa alat yang disebut CRISPR-Cas9, yang dikenal sebagai CRISPR, dapat digunakan untuk memotong bahagian DNA dan mengubah kod di bahagian tersebut.KRISPR membolehkan para saintis menentukan dengan tepat bahagian mana dari kod genetik mereka ingin berubah dan dapat melakukannya tanpa memperkenalkan RNA dari badan asing.
"CRISPR memperkenalkan versi gen alternatif sehingga anda benar-benar dapat membuat mutasi titik," kata Rustgi. "Itu bermakna anda tidak memperkenalkan, anda hanya mengubah apa yang ada secara semula jadi."
Tumbuhan yang diedit menggunakan CRISPR juga dapat disetujui lebih cepat daripada yang menggunakan teknologi RNAi yang lebih tua. "[CRISPR] adalah teknologi yang lebih hebat, lebih tepat," kata Dodo. "Dari segi peraturan, jauh lebih mudah untuk membawa produk anda ke pasaran di A.S."
Memikat kepada Pengguna
Bagi saintis tanaman, perbezaan antara organisma yang diubahsuai secara genetik (GMO) yang menggunakan maklumat genetik yang diimport dan yang di mana gen yang ada diubah adalah penting untuk meyakinkan pengguna bahawa makanan yang diubahsuai selamat. Menurut tinjauan Pusat Penyelidikan Pew 2016, 39% responden mengatakan makanan yang diubahsuai secara genetik lebih buruk untuk kesihatan seseorang dan hanya 10% mengatakan makanan tersebut lebih baik untuk kesihatan seseorang.
Rustgi mengatakan bahawa walaupun terdapat banyak orang dengan kepekaan gluten di A.S. yang bersedia mencuba gandum GMO, pengguna di banyak negara di seluruh dunia, terutama yang mempunyai kadar literasi yang lebih rendah, mungkin ragu-ragu terhadap makanan yang diubahsuai secara genetik. Kerana begitu banyak gandum yang ditanam di Amerika dieksport, Rustgi mengatakan gandum anti-alergen belum terbukti boleh didapati secara komersial.
"Kami tidak mahu membahayakan eksport kami dengan benar-benar memiliki sesuatu yang tidak suka dilihat oleh orang yang mengimport dari kami," kata Rustgi. "Kerana kita akan melihat lebih banyak orang menjadi celik di negara-negara yang kita eksport, kita akan melihat perubahan ini."
Belum ada produk gandum yang diubahsuai secara genetik di pasaran. Mendapat persetujuan dari Pentadbiran Makanan dan Dadah (FDA) dan USDA boleh menjadi proses yang panjang dan mahal dan sebilangan pengguna mungkin mempunyai kesalahpahaman bahawa gandum GMO sebenarnya meningkatkan kepekaan gluten.
Bagaimana Tanaman Hypoallergenic Mengukur
Penyelidikan menunjukkan bahawa sumber serat makanan penting untuk membina dan mengekalkan mikrobioma usus yang kuat. Bakteria bermanfaat dan spesies lain dalam usus memakan prebiotik seperti serat dalam gandum.
Rustgi mengatakan bahawa dengan menghilangkan gluten dari gandum, tanaman kehilangan sedikit atau tanpa nilai pemakanan. Gluten, bagaimanapun, sangat penting untuk mewujudkan struktur dan ciri-ciri kenyal dari banyak makanan yang dipanggang.
Gluten terdiri daripada tiga jenis protein alergen. Yang paling penting untuk memanggang, yang disebut glutenin molekul tinggi, secara amnya dianggap selamat bagi orang yang mempunyai sensitiviti seliak dan gluten. Dengan menghilangkan alergen utama tetapi menjaga glutenin molekul tinggi dalam tepung, pasukan Rustgi mendapati bahawa tepung menghasilkan hasil yang serupa dengan tepung gandum yang tidak diubah suai.
"Ini dapat menghasilkan roti yang cukup berkualiti - lebih baik daripada sesuatu yang dihasilkan dari beras," katanya.
Setelah tiga tahun melakukan ujian di lapangan, Dodo mengatakan kacang tanah yang dikurangkan alergen tidak menunjukkan perbezaan yang signifikan dalam rasa atau pertumbuhannya dibandingkan dengan kacang komersial.
Rustgi dan Dodo menekankan bahawa apabila produk makanan anti-alergen membuatnya ke pasaran pengguna, pelabelan yang jelas akan menjadi penting. Daripada hanya mendakwa bahawa pelbagai gandum atau kacang bebas alergen akan mengelirukan, kata Rustgi, kerana orang perlu mengetahui dengan tepat protein mana yang mengandungi makanan dan yang hilang.
Kedua-dua penyelidik mengatakan bahawa mereka berharap dapat terus mengembangkan tanaman yang sedekat mungkin tanpa alergen.
"Kumpulan yang berbeza atau makmal yang berbeza menggunakan alat yang berbeza atau teknologi yang berbeza," kata Dodo. "Tetapi saya rasa secara keseluruhan semua orang prihatin untuk membawa penyelesaian untuk masalah alergi."
