Растительная "химическая фабрика" может производить различные коммерческие продукты

Исследователи из Йоркского университета обнаружили, что "химическая фабрика" на поверхности листьев растений может помочь в производстве большего количества коммерчески полезных продуктов.

Команда установила, что заключительные стадии производства артемизинина — вещества, используемого в противомалярийных препаратах и естественным образом получаемого из растения Artemisia annua (полынь однолетняя), — являются спонтанным процессом и не требуют участия белков для запуска химической реакции.

Этот спонтанный процесс означает, что для производства и хранения часто токсичных химических веществ в растении должна быть создана особая химическая среда.

Результаты, опубликованные в журнале PNAS, предполагают, что компании потенциально могут использовать эту систему "химической фабрики" внутри самого растения для производства целого ряда химических продуктов, таких как антибактериальные гели, ароматизаторы, натуральные подсластители и соединения для повышения урожайности продовольственных культур.

Профессор Ян Грэм, руководивший исследованием: "Растения производят много высокоценных соединений, но часто в очень малых количествах. Чтобы производить эти соединения в промышленных масштабах, промышленные биотехнологи стремятся перенести весь производственный процесс из растений в клетки дрожжей, которые затем можно выращивать в больших ферментерах. Однако многие из ценных растительных соединений могут быть токсичны для дрожжевых клеток. Наши новые данные предполагают, что у нас может быть решение этой проблемы".

Исследование показывает, что "химическая фабрика", называемая железистыми трихомами, не только производит сложные химические вещества, но и может хранить их, не будучи токсичной для самого растения.

Команда также обнаружила, что путь, производящий артемизинин, можно перенаправить для создания совершенно новых продуктов. Исследователи утверждают, что использование самого растения в качестве "фабрики" может быть эффективным для коммерческого производства.

Доктор Томаш Чеховски, соавтор исследования: "Мы показали, что Artemisia annua не только производит самое эффективное лекарство для лечения людей, страдающих малярией, но её также можно изменить для производства других сложных молекул, что является захватывающим открытием. Теперь мы знаем, что она использует очень сложную систему для хранения сложных химических веществ, которые могут быть использованы во многих других продуктах. Это может проложить путь для производства других растительных продуктов естественным образом внутри самого растения".