Открыт механизм изменения состава растительных масел, перспективный для промышленности и пищевой индустрии

Исследователи открыли новый механизм биосинтеза масел и смогли генетически модифицировать модельное растение для более эффективного производства нетипичных для него видов семенного масла.

Хотя эта работа носит доказательный характер, открытие может привести к улучшению производства ценных масел, используемых в пищевой промышленности и различных отраслях. Исследование под руководством учёных из Университета штата Вашингтон (WSU) опубликовано в журнале Nature Communications.

Учёные обнаружили, что растение Physaria fendleri (родственник рапса) способно естественным образом изменять состав жирных кислот в своём семенном масле после того, как оно уже синтезировано — о такой способности растений ранее не было известно. Был выявлен генетический механизм, который Physaria использует для этих изменений.

Затем исследователи генетически модифицировали родственное растение Arabidopsis, чтобы оно производило аналогичные изменения жирных кислот. Модифицированный Arabidopsis преодолел метаболические "узкие места" и произвёл значительное количество масла, похожего на касторовое, которое он в норме не производит.

Ценность растительных масел определяется составом их жирных кислот. Около 90% масла таких культур, как клещевина, представляет ценность для промышленного использования.

Однако при переносе генов, ответственных за производство желаемого масла, в другое растение промышленно пригодного масла образуется лишь небольшое количество. Новооткрытый механизм показывает путь к увеличению этого производства.

"Мы всегда думали, что когда растения накапливают масло во время развития семени, это конечный продукт. Но мы обнаружили, что Physaria после создания масла удаляет некоторые жирные кислоты из масла и заменяет их другими", — отметил ведущий автор исследования, профессор WSU Фил Бейтс.

Это открытие может снизить зависимость от выращивания опасных культур, таких как клещевина, запрещённая в США из-за производства смертельного яда рицина. Касторовое масло ценно для промышленных смазок, но дорого, так как легально или экологически его могут выращивать лишь несколько стран.

"Мы можем использовать этот новый биосинтетический процесс как инструмент для изменения состава масла. Мы находимся в начале пути внедрения этого в сельскохозяйственные культуры. В конечном итоге мы хотим производить полезные жирные кислоты не только для промышленности", — сказал Бейтс.

Исследователи также изучают другие растения, чтобы выяснить, способны ли они к аналогичному "ремоделированию" масел после их синтеза.

Потенциальное применение процесса включает также пищевые продукты для людей и биотопливо, особенно авиационное.