Сохранение всемирно любимого вкуса

Будущее ванилина — одного из двух самых любимых вкусов в мире, спрос на который постоянно растёт, — в глобальной пищевой промышленности может стать более стабильным благодаря исследованиям в Малайзийском кампусе Ноттингемского университета.

Ванилин — это соединение, получаемое из ванильного стручка, «плода» цветущей орхидеи ванили. Эта тропическая вьющаяся лиана изначально культивировалась древними цивилизациями Центральной Америки, такими как ацтеки, а теперь выращивается по всему миру, причём крупнейшими производителями являются Мадагаскар, Индонезия и Китай.

Уникальный аромат ванили занимает второе место по популярности в мире после шоколада. Это также второй по стоимости после шафрана. Однако трудоёмкие методы выращивания, сложный жизненный цикл и размножение растения приводят к тому, что мировое производство не успевает за растущим спросом.

Учёные Школы биологических наук Малайзийского кампуса университета (UNMC) работают над созданием новых и надёжных методов клонирования некоторых экономически важных и редких видов орхидей с помощью культуры тканей. Исследования сосредоточены на наиболее распространённой культивируемой орхидее ванили, Vanilla planifolia, многолетнем растении, дающем стручки, из которых извлекается натуральный ванилин.

Традиционно орхидея ванили размножается стеблевыми черенками, но этот метод трудоёмок, требует много времени и неэкономичен, так как срезка черенков может замедлить рост материнского растения и снизить урожайность. Культура тканей или «клонирование» высококачественного родительского растения из соматических (нерепродуктивных) клеток предлагает жизнеспособный и простой метод для крупномасштабного коммерческого производства растений ванили, но у текущей методики есть недостаток, который учёные надеются преодолеть.

Проблемы возникают, когда в «субклонах» одной родительской линии появляются вариации, создающие «нетипичные» растения, не соответствующие по качеству родительскому. Это может быть затратно, если высокий процент микроразмноженных субклонов оказывается нетипичным и их приходится отбраковывать.

Учёные получили грант на фундаментальные исследования (FRGS) от Министерства высшего образования Малайзии для использования систем ДНК-маркеров, чтобы исследовать, как происходят эти мутации. Такие системы маркеров широко используются для выявления генетического сходства и различий в микроразмноженном материале у различных растений и являются простыми, быстрыми и экономически эффективными для рутинного применения.

Исследования проводятся доктором Питером Олдерсоном и доктором Чин Чью Фоан в Школе биологических наук UNMC.

Доктор Чин Чью Фоан сказал: «Наше исследование поможет создать инструмент для отслеживания аномалий роста, возникающих в культуре тканей, а также попытается понять, как такие аномалии могут возникать после ряда циклов пересевов в культуре тканей. В настоящее время мы разрабатываем инструмент, который будет исследовать внутреннюю область последовательности РНК для обнаружения вариаций последовательностей. Наши первоначальные результаты указывают на существование некоторой вариабельности фрагментов ДНК среди изучаемых образцов культуры тканей. Мы отправляем эти фрагменты ДНК на секвенирование, чтобы выявить уровень произошедших мутаций».

Финансирование рассчитано на два года и покроет расходы на ассистента-исследователя и другого научного персонала. На сегодняшний день это первое исследование, изучающее возможное возникновение генетических вариантов Vanilla planifolia при использовании подобных протоколов регенерации. Результаты исследования дадут полезные рекомендации по пригодности протоколов культуры тканей для долгосрочного использования в регенерации ванили без риска генетической нестабильности.