Flavonoïden biobeschikbaarheid (KB-15-001-019)

Achtergrond: op basis van epidemiologische studies en mechanistisch onderzoek zijn er sterke aanwijzingen dat flavonoïden een positieve bijdrage leveren aan het voorkomen van ouderdoms-gerelateerde ziekten zoals kanker, hart- en vaatziekten en diabetes. In de plant worden flavonoïden geconjugeerd aan suiker groepen die zeer belangrijk zijn voor de bio-beschikbaarheid van deze componenten. Voor een goede opname van het flavonoïde door de mens is de juiste suikerconjugatie een essentiële voorwaarde.

Uit voorgaand onderzoek is gebleken dat het heel goed mogelijk is om in een voedingsgewas als tomaat het gehalte aan flavonoïden te verhogen middels genetische modificatie of via klassieke veredeling.  Dit maakt tomaat tot een zeer geschikt modelsysteem voor studies naar de biologische activiteit van flavonoïden in een voedingsmatrix, ware het niet dat de tomaat flavonoïden geconjugeerd zijn als rutinoside (glucose-rhamnose), hetgeen een slecht bio-beschikbare suikergroep is. Daarentegen zijn flavonoïd-glucosiden wel heel goed biologisch beschikbaar.

Doelstelling: het produceren van bio-beschikbare flavonoïden in verschillende productieplatforms, zoals food-grade micro-organismen en voedingsgewassen, middels het toevoegen dan wel uitschakelen van respectievelijk flavonoïde glucosyltransferase en flavonoïde rhamnosyltransferase genen.

Plan van aanpak:

• Uitschakelen van het flavonoïde rhamnosyltransferase gen in tomaat door middel van TILLING.  Uitschakeling van het rhamnosyltransferase (RT) gen  zal leiden tot accumulatie van bio-beschikbare flavonoïd-glucosides. Een TILLING populatie is voorhanden en een screening op RT knockouts kan worden gestart, zodra de kandidaat gen targets geïdentificeerd zijn. Kandidaat KO planten zullen metabool en moleculair worden gekarakteriseerd.
• Productie van flavonoïde glucosides in flavonoïd-producerende giststammen. Hieraan zal middels genetic engineering een flavonoïde glucosyltransferase gen worden toegevoegd, zodat deze flavonoïde glucosides gaan produceren.

Testen van het effect van flavonoïde glycosylering op bio-beschikbaarheid en bio-activiteit door middel van een dierinterventiestudie in een muis modelsysteem.