Насіння перетворюється на борошно для доставки білків мільйонам людей, проект, якому доктор Керті Ратхор присвятив більше половини своєї професійної кар'єри, є на крок ближче до реальності.

Кей Ледбеттер, Техаський університет A&M

Ратхор, рослинний біотехнолог з Texas A&M AgriLife Research в Коледж-Стейшн, отримав новину про те, що «Петиція про визначення нерегульованого статусу бавовняного насіння ультранизького госиполя (ULGCS) TAM66274 від Американського штату Техас схвалена Департаментом сільського господарства та охорони тварин США Служба інспекції, або APHIS.

бавовняного

Канцлер університету Техасу A&M Джон Шарп, який курує Texas A&M AgriLife Research, а також 11 університетів та сім державних установ, заявив, що робота Ратхора матиме драматичний ефект у всьому світі.

"Праця і відданість доктора Ратхора дали свої результати", - сказав Шарп. «Він та його команда ілюструють цінності Техаської системи управління та обслуговування, і завдяки їм більше 500 мільйонів людей у ​​всьому світі можуть отримати доступ до нової форми білка, і наші фермери зможуть заробляти набагато краще проживання. . «

В рамках проекту, що фінансується Cotton Incorporated, Rathore та команда Texas A&M розробили трансгенну бавовняну фабрику TAM66274 з наднизьким рівнем госиполу в насінні, що підтримує нормальний рівень госиполу, який захищає рослину в решті рослини.

Доктор Катер Хейк, віце-президент з досліджень сільського господарства та навколишнього середовища в Cotton Incorporated, сказав, що це подорож на десятки років.

"Придушення дії госиполу в насінні бавовни є частиною нашого фінансуваного дослідницького портфеля вже більше 30 років", - сказав Хейк. «Потрібен був час, щоб використати вроджений білковий потенціал насіння; час для розробки правильних технологій та час для появи відповідної дослідницької групи ».

Том Ведегаертнер, директор з досліджень та маркетингу насіння бавовни в Cotton Inc., підкреслює потенціал для просування та подорожі через процес регулювання.

"Госипол у листі та стеблах бавовняної рослини служить стримуючим фактором для шкідників, але його присутність у насінні марна", - сказав Ведегаертнер. `` Ширшому використанню бавовняного насіння як корму для худоби і навіть для споживання людиною заважають природні рівні госиполу в насінні. По мірі проходження регуляторного огляду, здатність використовувати білковий потенціал насіння значно зростає. ближче ".

Нещодавні дії USDA підтверджують, що TAM66274 та будь-які лінії бавовни, отримані в результаті схрещування між TAM66274 та звичайною бавовною або бавовною, отриманою з біотехнологій, якій APHIS надає статус нерегульованого, більше не вважаються предметами федерального регулювання, сказав він.

Всього через шість місяців після початку роботи з Texas A&M у 1995 році Ратхор, який ніколи не бачив, як бавовна росла на полі до приїзду до Техасу, вирішив щось зробити щодо недостатньо використаного білка в насінні бавовни.

Протягом останніх 23 років було визначено створити рослини бавовни, які дають насіння, що містять госипол, значно нижчий від того, який Адміністрація США з питань харчових продуктів і медикаментів вважає безпечним, зберігаючи нормальний рівень госиполу та супутніх хімічних речовин у листі, частинах квітів, шкірці та коріння

Госсипол, хоча і токсичний для людей та одношлункових тварин, таких як свині, птахи, риби та гризуни, корисний для бавовняних рослин для захисту від комах та патогенних мікроорганізмів. Отже, насіння бавовни, що містить госипол, в даний час в основному використовується як корм для жуйних як ціле насіння, так і як борошно з насіння бавовни після видобутку олії.

"Біотехнологічні інструменти, які зробили технологію ULGCS успішною, були доступні лише тоді, коли я почав розглядати потенціал зробити це нове джерело білка доступним для сотень мільйонів людей", - сказав Ратхор.

"Я також усвідомив цінність вилучення госиполу з насіння бавовни для бавовняних фермерів скрізь, оскільки такий продукт, ймовірно, покращить їх дохід без будь-яких додаткових зусиль з їх боку або додаткових вкладень", - сказав він. "Такий продукт також може бути важливим з точки зору стійкості, оскільки фермери будуть виробляти клітковину, продукти харчування та корми з тієї ж культури".

Ратхор сказав, що країни-виробники бавовни з обмеженим запасом кормових білків можуть отримати величезні вигоди від використання цього білка, отриманого з насіння, як корм для птиці, свиней або видів аквакультури.

Ці тварини значно ефективніше перетворюють рослинні білки у високоякісні м'ясні білки, сказав він. Виробництво яєць та бройлерів могло б стати найбільш ефективним використанням будь-якого джерела кормового білка, включаючи ULGCS.

Незважаючи на перешкоди, невдачі та відсутність фінансування часом, Ратхор сказав, що саме відданість і відданість його команди та його прихильників, таких як покійний доктор Норман Борлауг, відомий як "батько Зеленої революції", утримала його. Продовжуючи цей проект.

"Доктор Борлауг був найбільшим прихильником цього проекту, і у важкі часи, коли він намагався отримати фінансування, і після невдалих спроб, було багато підбадьорливих слів, які надихнули мене продовжувати", - сказав Ратхор.

Незважаючи на те, що протягом багатьох років над проектом працювало багато членів команди, вона сказала, що серед ключових факторів, що сприяли його вдосконаленню, були доктор Девендра Пандейя, Ле Енн Кемпбелл, доктор Срінат Палле та доктор Сунілкумар Ганесан, які всі працювали у своїй лабораторії в Texas A&M. а також доктором Робертом Стипановичем та його співробітниками Служби сільськогосподарських досліджень USDA, які провели біохімічний аналіз рівня госиполу в лініях ULGCS.

"Приємно дійти до цього, оскільки Texas A&M AgriLife є лише четвертою державною установою, яка досягла такого подвигу, як дерегуляція розробленої культури".

Дослідження Ратхора було опубліковано в численних рецензованих наукових журналах і було нагороджено кількома патентами США. У 2006 році він опублікував у "Трудах" Національної академії наук, повідомляючи, що рослини бавовни були успішно модифіковані в лабораторії, щоб "замовкнути" госипол у насінні. У 2009 році польові випробування підтвердили лабораторні та тепличні дослідження, які вказують на те, що урожай може стати джерелом білка.

За його словами, насіння бавовни з цих рослин відповідало стандартам Всесвітньої організації охорони здоров'я та FDA щодо споживання їжі, відкриваючи потенціал для того, щоб нове багате на білок джерело їжі стало доступним для сотень людей. Мільйонів людей на рік.

Ратхоре сказав, що насіння бавовни з вмістом білка близько 23 відсотків може зіграти важливу роль у харчуванні людини, виключаючи госипол, особливо в країнах, де дієти на основі злаків/бульб забезпечують найбільшу кількість калорій, але з низьким вмістом білка.

"Вирісши в сільській Індії як син лікаря, я на власні очі побачив наслідки недоїдання для пацієнтів мого батька", - сказав він. "Багато його проблем зі здоров'ям були пов'язані з неправильним харчуванням та харчуванням".

Ратхор сказав, що на кожен фунт бавовняного ворсу завод виробляє близько 1,6 фунта насіння. Щорічне світове виробництво насіння бавовни дорівнює приблизно 48,5 млн. Тонн.

"Ядра безпечного насіння можуть бути подрібнені в борошноподібний порошок після видобутку олії та використані як білкові добавки в харчових продуктах або, можливо, обсмажені та приправлені як поживна закуска", - сказав він.

Ратхор сказав, що бавовна буде продовжувати вирощуватися як джерело природних волокон, але прийняття фермерами наднизьких сортів госиполу може зробити насіння таким цінним, як пух.

"Наш підхід, заснований на видаленні природного токсичного з'єднання з насіння бавовни, не тільки покращує його безпеку, але також забезпечує нові засоби задоволення харчових потреб зростаючого населення світу", - сказав він.

Окрім людського аспекту, Ратхоре зазначив, що потенціал ультранизького насіння бавовни госиполу як замінника рибної муки був продемонстрований у південних раціонах харчування. Додаткові дослідження аквакультури та годівлі птиці плануються для повної оцінки харчової цінності одного насіння бавовни.

Навіть після усунення цієї дерегуляційної перешкоди команда знає, що робота не виконана.

"Наступні великі зусилля будуть спрямовані на діяльність, щоб продемонструвати потенціал доданої вартості цієї технології", - сказав Ведегаертнер. «Першим кроком буде виробництво достатньої кількості насіння ULGCS для комерційного виробництва на бавовняній олії. Це займе пару років ».

Ратхоре сказав, що розробка ULGCS включає декілька патентованих технологій, тому необхідно вжити додаткових кроків для забезпечення домовленостей з власниками патентів, а потім знайти насіннєву компанію, яка готова комерціалізувати ознаку ULGCS і зробити її доступною для виробників. Бавовна з усього світу.

Ратхоре сказав, як учений, який задумав і розробив цю технологію, "Моїми особистими уподобаннями, коли ми рухатимемось далі, було б наслідувати лідерство" Золотого рису "з точки зору його використання в гуманітарних цілях".

Більше інформації: Г. Сунілкумар та співавт. Техніка насіння бавовни для використання у харчуванні людини шляхом специфічного зменшення токсичної тканини госиполу, Праці Національної академії наук (2006). DOI: 10.1073/pnas.0605389103

Забезпечується: Техаський університет A&M