Istraživači su otkrili novi mehanizam biosinteze ulja i pronašli način da genetski konstruišu vrstu testne biljke za efikasniju proizvodnju različitih vrsta ulja iz semena koje inače ne bi proizvodila.
Iako je inženjering dokaz koncepta, ovo otkriće bi moglo dovesti do poboljšane proizvodnje vrednih ulja koja se koriste u hrani iu nizu industrija. Studija, koju su vodili istraživači sa Univerziteta Vašington, objavljena je u časopisu Nature Communications.
„Naučnici su decenijama radili na proizvodnji novih kompozicija ulja iz semena, ali većinu vremena dobijate samo male količine željenog ulja“, rekao je Fil Bejts, profesor VSU i glavni autor studije.
Bejts i njegovi koautori otkrili su da Phisaria fendleri, biljka srodna repici, može prirodno promeniti sastav masnih kiselina u svom semenskom ulju nakon što je već napravljeno, nešto što niko nije znao da bilo koja biljka može da uradi. Otkrili su genetski mehanizam koji Phisaria koristi da napravi te promene, a zatim su genetski konstruisali srodnu biljku pod nazivom Arabidopsis da napravi iste promene masnih kiselina.
Modifikovani Arabidopsis je prevazišao metabolička uska grla i proizveo značajne količine ulja sličnog ricinusovom ulju koje prirodno ne proizvodi.
Biljna ulja se koriste u prehrambenoj, farmaceutskoj, kozmetičkoj, industrijskoj, hemijskoj i industriji biogoriva. Vrednost biljnih ulja proizilazi iz njegovog sastava masnih kiselina. Oko 90% ulja je vredno za industrijsku upotrebu u usevima poput ricinusovog pasulja, rekao je Bejts.
Ali ako se poželjni geni za proizvodnju ulja prenesu u drugu biljku, samo male količine proizvedenog ulja mogu se koristiti u industriji. Novootkriveni mehanizam biosinteze nafte pokazuje način da se ta proizvodnja ponovo poveća.
„Uvek smo mislili da kada biljke akumuliraju ulje tokom razvoja semena, to je krajnji proizvod“, rekao je Bejts, član fakulteta na Institutu za biološko hemiju VSU. „Ali otkrili smo da Phisaria, nakon što napravi ulje, uklanja neke od masnih kiselina unutar ulja i zamenjuje ih drugima.
Ta ulja bi mogla zameniti oslanjanje na uzgoj opasnih useva, kao što je ricinus. Biljke ricinusa su zabranjene u SAD jer takođe proizvode ricin, opasan otrov. Ricinusovo ulje je dragoceno u industrijskim mazivima, ali skupo jer samo nekoliko nacija može uzgajati biljke, bilo legalno ili ekološki.
„Možemo da koristimo ovaj novi biosintetički proces kao alat za promenu sastava ulja“, rekao je Bejts. „Mi smo na početnoj tački stavljanja ovoga u useve. Želimo da na kraju proizvedemo zdrave masne kiseline izvan industrijske upotrebe.“
Bejts i njegove kolege takođe gledaju u druge fabrike da vide da li rade slično remodeliranje ulja nakon proizvodnje.
„Nismo još identifikovali nijednu drugu, ali nikada ranije nismo tražili“, rekao je Bejts. „Ovo je novo otkriće za koje niko nije znao da biljke mogu da urade. Želimo da vidimo da li obične biljke, poput repice, mogu da urade i ovo preuređenje.“
Druge potencijalne upotrebe za ovaj proces uključuju hranu za ljude i biogoriva, posebno gorivo za vazduhoplovstvo.
Projekat je bio saradnja između laboratorije Bates i laboratorije Smertenko, kako u Institutu za biološku hemiju na VSU, tako i dve laboratorije iz američkog Ministarstva poljoprivrede.
