Ringkasan:
- Untuk mengurangi jumlah alergen dalam makanan seperti gandum dan kacang tanah, para ilmuwan secara genetik memodifikasi kode genetik yang menghasilkan protein alergen.
- Prosesnya melibatkan pengupasan protein alergen seperti yang mengandung gluten dalam gandum.
- Teknologi CRISPR memungkinkan para ilmuwan menghilangkan alergen dengan mengubah kode genetik tanaman.
Di AS satu dari 10 orang dewasa dan satu dari 13 anak memiliki alergi makanan, dan jumlahnya terus meningkat. Dijuluki “Delapan Besar,” sekelompok tanaman termasuk gandum, kacang tanah, dan kedelai menyebabkan 90% alergi makanan, menurut Departemen Pertanian AS (USDA).
Untuk mengatasi masalah tersebut, para ilmuwan pergi ke sumbernya dengan memodifikasi tanaman secara genetik untuk menghasilkan lebih sedikit alergen. Sachin Rustgi, PhD, asisten profesor pemuliaan molekuler di Clemson University di South Carolina, bekerja untuk mengurangi kandungan gluten gandum agar lebih dapat dimakan oleh orang dengan penyakit celiac dan kepekaan terhadap gluten. Dia mempresentasikan penelitian timnya pada Pertemuan Tahunan ASA-CSSA-SSSA 2020 pada bulan November.
Tumbuh di India, Rustgi mengingat orang-orang di komunitasnya mengalami “diare musim panas” di bulan-bulan hangat ketika orang sering makan roti gandum daripada roti berbahan dasar jagung. Baru-baru ini para ahli mulai mengaitkan fenomena tersebut dengan penyakit celiac yang meluas dan ketidakpekaan terhadap gluten. Ia berharap dengan menciptakan varietas gandum hipoalergenik, masyarakat dapat mengkonsumsi produk gandum tanpa perlu obat-obatan yang mahal.
Alergi Makanan Dari A Sampai Z: Belajar Mengelolanya Lebih Baik
“Jika kita dapat memperbaiki makanan dan itu akan membantu mengurangi beberapa jenis penyakit yang, menurut saya, merupakan perbaikan yang mudah daripada benar-benar menemukan obat-obatan atau semacamnya, karena itu menambah biaya hidup,” kata Rustgi kepada Verywell .
Hortense Dodo, PhD, pendiri dan kepala ilmuwan di IngateyGen, sebuah perusahaan teknologi makanan yang berbasis di Carolina Utara, telah bekerja selama beberapa dekade untuk merancang kacang hipoalergenik. Dia mengatakan dia menyadari bahwa orang dengan alergi kacang menjalani “kehidupan yang sangat menegangkan,” dan berharap pekerjaannya dapat meringankan beberapa tantangan yang terkait dengan alergi makanan.
“Kami ingin memastikan bahwa kami menemukan solusi baru untuk meredakan ketegangan, ketakutan dan emosi yang mengerikan bagi keluarga ketika mereka memiliki anak yang alergi kacang,” kata Dodo kepada Verywell.
Apa Artinya Ini Bagi Anda
Para peneliti berhasil menciptakan beberapa tanaman bebas alergen yang terbukti aman untuk dikonsumsi. Namun, tanaman ini harus melalui proses persetujuan yang panjang oleh badan pengatur dan membuktikan diri layak di pasar komersial. Para ahli mengatakan bahwa ketika makanan bebas alergen tersedia secara komersial, penting untuk diberi label dengan benar sehingga konsumen dapat memahami produk tersebut.
Merekayasa Pabrik yang Lebih Aman
Ketika seseorang tidak toleran terhadap makanan seperti kacang, orang sering mengatakan bahwa mereka hanya memiliki “alergi kacang”. Namun, ketidakpekaan ini, kata Dodo, dapat dikaitkan dengan satu atau beberapa protein alergenik pada tanaman. Kacang, misalnya, memiliki 16 protein yang terbukti menyebabkan reaksi alergi.
Dalam usahanya mengembangkan tanaman kacang hipoalergenik, tim peneliti Dodo menggunakan teknik penyuntingan gen untuk menghilangkan alergen utama, meskipun beberapa alergen minor tetap ada.
“Kami memulai pekerjaan kami dengan berfokus pada alergen utama,” kata Dodo. “Kami memiliki tanaman kacang yang secara signifikan lebih rendah dalam alergenisitas keseluruhan.”
Apakah Anda Membutuhkan Gen Khusus untuk Memiliki Sensitivitas Gluten?
Upaya awal untuk memodifikasi tanaman alergen secara genetik menggunakan teknologi yang disebut RNA Interference (RNAi). Teknik ini mengharuskan para ilmuwan untuk menyambung potongan RNA asing—dari tanaman lain, misalnya—ke dalam kode genetik yang mereka coba modifikasi. Rustgi mengatakan timnya menggunakan RNAi untuk menargetkan dan menghilangkan gen yang bertindak sebagai “pengatur utama” untuk protein gluten yang menyebabkan reaksi alergi.
Kemudian, pada tahun 2012, para peneliti menunjukkan bahwa alat bernama CRISPR-Cas9, yang dikenal sebagai CRISPR, dapat digunakan untuk memotong bagian DNA dan mengubah kode di bagian tersebut. CRISPR memungkinkan para ilmuwan untuk menentukan dengan tepat bagian mana dari kode genetik yang ingin mereka ubah dan dapat melakukannya tanpa memperkenalkan RNA dari benda asing.
“CRISPR memperkenalkan versi gen alternatif sehingga Anda benar-benar dapat membuat mutasi titik,” kata Rustgi. “Itu berarti Anda tidak memperkenalkan , Anda hanya mengubah apa yang sudah ada secara alami.”
Tanaman yang diedit menggunakan CRISPR juga dapat disetujui lebih cepat daripada yang menggunakan teknologi RNAi yang lebih lama. “[CRISPR] adalah teknologi yang lebih bertenaga, lebih presisi,” kata Dodo. “Dalam hal regulasi, jauh lebih mudah untuk membawa produk Anda ke pasar di AS”
Menarik bagi Konsumen
Bagi ilmuwan tanaman, perbedaan antara organisme hasil rekayasa genetika (GMO) yang menggunakan informasi genetik yang diimpor dan yang mengubah gen yang ada penting untuk meyakinkan konsumen bahwa makanan yang dimodifikasi itu aman. Menurut jajak pendapat Pew Research Center tahun 2016, 39% responden mengatakan makanan hasil rekayasa genetika lebih buruk bagi kesehatan seseorang dan hanya 10% mengatakan makanan seperti itu lebih baik untuk kesehatan seseorang.
Rustgi mengatakan bahwa meskipun ada banyak orang dengan kepekaan terhadap gluten di AS yang bersedia mencoba gandum transgenik, konsumen di banyak negara di seluruh dunia, terutama dengan tingkat melek huruf yang lebih rendah, mungkin skeptis terhadap makanan hasil rekayasa genetika. Karena begitu banyak gandum Amerika yang diekspor, Rustgi mengatakan gandum anti-alergen belum terbukti layak secara komersial.
Sensitivitas gluten
“Kami tidak ingin membahayakan ekspor kami dengan benar-benar memiliki sesuatu yang tidak ingin dilihat oleh orang-orang yang mengimpor dari kami,” kata Rustgi. “Karena kita akan melihat lebih banyak orang menjadi terpelajar di negara tujuan ekspor kita, kita akan melihat perubahan ini.”
Belum ada produk gandum yang dimodifikasi secara genetik di pasaran. Mendapatkan persetujuan dari Food and Drug Administration (FDA) dan USDA bisa menjadi proses yang panjang dan mahal dan beberapa konsumen mungkin salah paham bahwa gandum transgenik benar-benar meningkatkan sensitivitas gluten.
Bagaimana Tanaman Hypoallergenic Mengukur
Penelitian menunjukkan bahwa sumber serat makanan penting untuk membangun dan memelihara mikrobioma usus yang kuat. Bakteri menguntungkan dan spesies lain di usus memakan prebiotik seperti serat dalam gandum.
Rustgi mengatakan bahwa dengan menghilangkan gluten dari gandum, tanaman kehilangan sedikit atau bahkan tidak ada nilai gizinya. Gluten, bagaimanapun, sangat penting untuk menciptakan struktur dan karakteristik kenyal dari banyak makanan yang dipanggang.
Gluten terdiri dari tiga jenis protein alergen. Salah satu yang paling penting untuk dipanggang, disebut glutenin molekul tinggi, umumnya dianggap aman untuk orang dengan kepekaan celiac dan gluten. Dengan menghilangkan alergen utama tetapi mempertahankan molekul tinggi glutenin dalam tepung, tim Rustgi menemukan bahwa tepung hipoalergenik menghasilkan hasil yang serupa dengan tepung terigu yang tidak dimodifikasi.
6 Aplikasi Alergi Makanan untuk Membantu Anda Tetap Aman
“Itu bisa dipanggang menjadi roti yang cukup berkualitas — lebih baik daripada sesuatu yang diproduksi dari beras,” katanya.
Setelah tiga tahun pengujian lapangan, Dodo mengatakan kacang yang dikurangi alergen tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam hal rasa atau pertumbuhan dibandingkan dengan kacang tanah komersial.
Rustgi dan Dodo menekankan bahwa ketika produk makanan anti-alergen sampai ke pasar konsumen, pelabelan yang jelas akan sangat penting. Daripada hanya mengklaim bahwa berbagai gandum atau kacang tanah bebas alergen akan menyesatkan, kata Rustgi, karena orang perlu tahu persis protein mana yang terkandung dalam makanan dan mana yang hilang.
Bagaimana Alergi Makanan Diobati
Kedua peneliti mengatakan mereka berharap untuk terus mengembangkan tanaman yang sedekat mungkin dengan alergen.
“Kelompok yang berbeda atau laboratorium yang berbeda menggunakan alat yang berbeda atau teknologi yang berbeda,” kata Dodo. “Tapi saya pikir secara keseluruhan semua orang peduli untuk memberikan solusi untuk masalah alergi.”
9 Sumber Verywell Health hanya menggunakan sumber berkualitas tinggi, termasuk studi peer-review, untuk mendukung fakta dalam artikel kami. Baca proses editorial kami untuk mempelajari lebih lanjut tentang cara kami memeriksa fakta dan menjaga agar konten kami tetap akurat, andal, dan tepercaya.
- Penelitian dan Edukasi Alergi Makanan. Fakta dan statistik.
- Departemen Pertanian AS. pedoman kepatuhan FSIS.
- Palladino C, Breiteneder H. Alergen kacang tanah. Mol Immunol . 2018 Agu;100:58-70. doi:10.1016/j.molimm.2018.04.005
- IngateyGen dari Duffort K.NC mencari solusi yang diedit gen untuk teka-teki alergi kacang. Pusat Bioteknologi Carolina Utara.
- Saku K No. 34: RNAi untuk perbaikan tanaman
- Sains Langsung. Apa itu CRISPR?
- Pusat Penelitian Pew. Pendapat publik tentang makanan hasil rekayasa genetika dan kepercayaan pada ilmuwan terkait dengan makanan ini.
- Impor dan ekspor gandum AS dari 2000/01 hingga 2018/19.
- Anjum F, Khan M, Din A, Saeed M, Pasha I, Arshad M. Gluten gandum: subunit glutenin berat molekul tinggi? struktur, genetika, dan hubungannya dengan elastisitas adonan. Ilmu Makanan 2007;72(3):R56-R63. doi:10.1111/j.1750-3841.2007.00292.x
Oleh Claire Bugos
Claire Bugos adalah reporter dan penulis kesehatan dan sains serta rekan perjalanan National Association of Science Writers 2020.
Lihat Proses Editorial Kami Temui Dewan Pakar Medis Kami Bagikan Umpan Balik Apakah halaman ini membantu? Terima kasih atas umpan balik Anda! Apa tanggapan Anda? Lainnya Bermanfaat Laporkan Kesalahan