对于减肥或者健身的人群来说，无论你对自己的食谱的设计多么苛刻，西红柿肯定是你的不二之选。西红柿作为一种健康食品，富含维生素A、维生素C、以及胡萝卜素和钙、铁、锌等多种元素，对降低胆固醇的含量，预防高血脂症非常有益处。
但是你能想象西红柿有朝一日会被用来治疗帕金森病吗？
近日，由英国诺维奇研究园（Norwich Research Park）代谢生物学和生物化学系教授Cathie Martin与其合作者，开发了一种转基因西红柿，可提供治疗帕金森病的药物。相关工作以“Metabolic engineering of tomato fruit enriched in L-DOPA”为题发表在Metabolic engineering杂志上。
帕金森病治疗的困境据不完全统计，截至2015年，全球约有620万人患有帕金森病，并造成11.7万人死亡。其中60岁以上的老人是该病的高发群体，因此帕金森病也被称作“老年人杀手”。但不幸的是，帕金森病目前无法治愈，大家熟悉的拳王阿里，曾经叱咤拳坛，无奈罹患此病，也只能肢体僵硬，手脚震颤地度过晚年，让人不胜唏嘘。
而在当前的医学治疗中，通常以改善症状为主要治疗方式，在病情初始阶段使用左旋多巴（L-DOPA），配合使用多巴胺激动剂进行治疗。L-DOPA也被称为Levodopa或L-3,4-二羟基苯丙氨酸，是一种非标准氨基酸。自1967年作为一种药物问世以来，一直是治疗帕金森病的黄金标准药物。它也是世界卫生组织（WHO）宣布的基本药品之一，其市场价值高达数千亿美元。
然而帕金森病在发展中国家是一个日益严重的问题，许多人并负担不起每天2美元的合成L-DOPA价格。尤其是那些失去劳动能力的老年人。显然，Cathie Martin等人的研究成果对于这些处于困境的患者来说无疑是一棵救命稻草。研究人员表示，我们可以用相对较少的基础设施来种植这种西红柿，并以相对较低的成本将其扩植。这样一来，这种转基因西红柿将使这种昂贵的药品在发展中国家能够负担得起。
通常来说，药物的合成方式有化学合成，也有天然来源。Cathie Martin团队选择采用能够产生L-DOPA的西红柿来源，还有望消除化学合成L-DOPA所产生的恶心、呕吐等不良影响。可能大家会问，在天然来源中只有少数植物可进行基因合成操作。为什么在这些有限的植物中，偏偏选中了西红柿？
在有限可以积累L-DOPA的植物来源中，研究最多的不是西红柿而是刺毛黧豆（Mucuna pruriens），其种子中含有高达10%的L-DOPA。可这种来源植物远非理想选择，刺毛黧豆覆盖黧豆毛刺，会在收获农作物的田间工作者中引起刺激和过敏反应，而豆类本身还含有高水平的色胺（Tryptamine），可能导致帕金森病患者产生幻觉。
为了探索增加积累L-DOPA植物品种的可能性，科研人员引入了甜菜素(betalains)生物合成途径中将酪氨酸(tyrosine)转化为L-DOPA的酶，从而产生了富含L-DOPA的西红柿果实。研究表明，可从约1千克该改良版西红柿中生产150毫克L-DOPA。同时，研究人员对比发现，增加西红柿中L-DOPA水平还可以延长保质期。
这与其基因表达改变后增强抗氧化能力、减少细胞壁降解、收获后硬度提高以及疾病易感性降低有关。
论文作者之一Dario Breitel博士表示：“我们已经证明可以使用转基因西红柿作为L-DOPA的来源。这进一步证明了西红柿是合成生物学的最优选择之一。”