Учёные приблизились к использованию белкового потенциала рапса для питания человека
Половина растительных белков в ЕС производится из растений рапса. До сих пор растение использовалось только для получения масла и корма для животных, поскольку оно горькое и небезопасно для человека. В новом исследовании, опубликованном в Nature, учёные из Копенгагенского университета приблизились к удалению горьких веществ из растения, прокладывая путь для нового источника белка в поддержку зелёного перехода.
В Дании более 200 000 гектаров рапса выращивается для производства пищевых и технических масел, а также белковой добавки к корму для животных — но не как прямой источник пищи для людей. Высокое содержание горьких защитных веществ в рапсе отпугивает болезни и травоядных, но также делает растение несъедобным для человека.
Учёные из Департамента наук о растениях и окружающей среде Копенгагенского университета идентифицировали белки, которые помогают накапливать горькие вещества в семенах резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana) — модельного растения и близкого родственника рапса.
Это знание можно использовать для удаления этих белков и, как следствие, горького вкуса рапса, что открывает большие возможности.
"Климатический кризис требует сократить потребление мяса и есть больше растений. Здесь у рапса большой потенциал как нового источника растительного белка в зелёном переходе. Наши последние результаты приближают нас на решающий шаг к полному использованию рапса", — говорит профессор Барбара Энн Халкир, руководившая исследованием.
Устранение веществ, содержащихся в васаби и горчице
Горькие защитные вещества рапса называются глюкозинолатами и известны как острые вкусы в васаби и горчице. Из-за них рапсовый жмых (остатки семян после отжима масла), несмотря на ошеломляющее содержание белка в 30–40%, использовался лишь в ограниченных количествах в качестве корма для свиней и кур.
Исследователям удалось устранить горькие защитные вещества, идентифицировав три белка в растении, ответственных за транспорт этих веществ в его семена. Новое знание позволяет предотвратить накопление этих веществ в семени путём удаления белков с помощью технологии "инженерии транспорта". Таким образом, защитные вещества остаются во всех других частях растения, позволяя ему продолжать защищаться.
"Наше исследование показывает, что соединение — своего рода пуповина — между семенами и окружающей плодовой оболочкой является клеточной фабрикой по производству глюкозинолатов, которые попадают в семена. Наше открытие позволило нам найти способ устранить эти горькие вещества из семян", — говорит доктор Дейанг Сюй, ведущий автор исследования.
Прорыв, на который ушло 10 лет
Пока исследователи показали, что их метод работает на резуховидке Таля, близкородственном рапсу модельном растении.
"Следующая задача — показать, что мы можем перенести наш результат с Arabidopsis на близкородственное растение рапса, над чем мы сейчас работаем", — говорит доктор Сюй.
Исследование, приведшее к этому открытию, стало результатом долгой работы, ставшей возможной благодаря 10-летнему гранту от Датского национального исследовательского фонда Центру DynaMo на факультете естественных наук.
"Не могу не подчеркнуть, насколько важен был этот долгосрочный грант для достижения этого крупного научного результата. Он действительно дал нам время погрузиться в детали и углубиться, что окупилось", — говорит Барбара Энн Халкир.