Картофель с улучшенными свойствами

Методами селекции можно вывести картофель, производящий новые виды крахмала для использования в качестве улучшенного растительного сырья в строительной, бумажной, клеевой, кормовой и пищевой промышленности. Эти результаты описаны в диссертации Синфэна Хуана, которую он защитит 29 ноября 2010 года в Вагенингенском университете.

С помощью генетической модификации Хуану удалось создать картофель с более крупными гранулами крахмала, повышенной способностью удерживать воду после нескольких циклов заморозки/разморозки (что важно, например, для замороженных блюд) и более сильной способностью к гелеобразованию (полезно при приготовлении соусов).

Новый крахмал через новые ферменты

Клетки клубней картофеля содержат крахмал в виде гранул. Их формируют ферменты, которые присоединяются к поверхности гранулы с помощью специфического участка — Starch Binding Domain (SBD). Сотрудничество ферментов, участвующих в биосинтезе крахмала, влияет на форму, размер гранул и их свойства, такие как способность «связывать» воду.

Бактерии содержат ферменты, участвующие в расщеплении крахмала, которые также имеют SBD, но часто выполняют несколько иную функцию. Внедрение генов, кодирующих такие ферменты, в картофель может привести к появлению гранул крахмала с новыми характеристиками.

Результаты генной модификации

Хуан ввёл в картофель гены, кодирующие «слитые» (fusion) ферменты, которые объединяют SBD с различными бактериальными ферментами, модифицирующими крахмал. Это привело к образованию гранул крахмала с совершенно иным внешним видом.

Использование гена фермента амилосукразы из бактерии Neisseria polysaccharea изменило ключевые свойства крахмала:

• Гранулы стали в среднем вдвое крупнее.
• Крахмал стал лучше связывать жидкости, что позволяет использовать его меньшее количество для достижения той же вязкости в соусах или десертах.
• Новый крахмал лучше удерживает воду после циклов заморозки/разморозки, что важно для замороженных пищевых продуктов.

Исследование показывает возможность создания картофеля, производящего новые, более совершенные виды устойчивого сырья для различных отраслей промышленности.