Картошка адамдар үчүн диеталык углеводдун булагы гана эмес, ошондой эле көптөгөн өнөр жайлык колдонмолор үчүн крахмалдын булагы болуп саналат. A&M AgriLife Техас окумуштуулары картошкадагы эки крахмал молекуласынын - амилоза менен амилопектиндин катышын кантип өзгөртүүнү изилдеп жатышат, бул өсүмдүктүн кулинардык жана өнөр жайлык колдонулушун жогорулатуу үчүн.
Мисалы, амилопектиндин жогорку курамы бар мом сымал картошка биопласттарды, тамак-аш кошулмаларын, желимдерди жана спиртти өндүрүүдө колдонулат.
Жакында Эл аралык молекулярдык илимдер жана өсүмдүктөрдүн клеткалары, кыртыштары жана органдары маданияты журналында жарыяланган эки макала CRISPR технологиясы картошканы колдонууну кантип жакшыртаарын изилдейт.
Эки документте тең Техас A&M Өсүмдүк геномикасы жана биотехнология институтунун жана Топурак департаментинин AgriLife өсүмдүк биотехнологу Кирти Ратордун лабораториясында аспиранты болгон Ph.D. Стефани Тоинганын аткарган иштери камтылган. Ошондой эле эки документтин тең автору болгон Изабелла Вайлс, Ph.D., AgriLife Research компаниясынын картошка өстүрүүчүсү, Техас A&M багбанчылык илими департаментинин.
"Бул эки изилдөөдөн алган маалыматыбыз жана билимибиз бул абдан маанилүү түшүмдүн башка керектүү сапаттарын киргизүүгө жардам берет" деди Ратор.
Картошка фактылары
Картошка 160тан ашык өлкөдө 40,8 миллион акр жерге өстүрүлөт жана миллиарддан ашык адамдын негизги азык-түлүктөрү болуп саналат.
Орточо чоңдуктагы картошканын курамында 160ка жакын калория бар, алар негизинен крахмалдан алынат, ошондуктан түйүндөр дүйнө жүзү боюнча көптөгөн адамдар үчүн энергиянын маанилүү булагы болуп саналат. Картошка дагы башка керектүү азыктарды, анын ичинде витаминдерди жана минералдарды камтыйт.
Крахмал диеталык жана өнөр жайлык пайдалануу үчүн маанилүү болуп саналат.
Картошканы пайдаланууну аныктоочу негизги фактор картошканын түптөрүндөгү крахмалдын өлчөмү болуп саналат.
Уэльстин айтымында, жогорку крахмалдуу картошка көбүнчө фри, чипсы жана кургатылган картошка сыяктуу кайра иштетилген тамактарды жасоо үчүн колдонулат.
Крахмалдуулугу төмөн жана орто картошка көбүнчө жаңы же ашкана картошкасы катары колдонулат, дейт ал. Түтүктөрдү жаңы керектөө үчүн кошумча маанилүү факторлор, анын ичинде терисинин текстурасы, терисинин түсү, этинин түсү жана түптүн формасы. Жакында ар кандай формадагы картошканын өзгөчө сорттору пайда болду, мисалы, бала; кызыл, кызгылт көк же сары тери жана эт менен даярдалган жөнөкөйлүгү жана аш болумдуулугун жогорулатуу популярдуу болуп баратат.
Мындан тышкары, этанол күйүүчү май же алкоголдук ичимдиктер үчүн картошка крахмалынан өндүрүлүшү мүмкүн; биоажыралуучу пластик алмаштыруучу; же фармацевтика, текстиль, жыгач-кагаз енер жайы жана эл чарбасынын башка тармактары учун желимдер, байла-ндыргычтар, текстуралоочу каражаттар жана толтургучтар.
Өнөр жайлык колдонуу үчүн картошкадагы крахмалдын көлөмүн жана түрүн эске алуу маанилүү.
Тоинга амилопектиндин жогорку крахмалдар уникалдуу функционалдык касиеттеринен улам тамак-аш жана башка өнөр жайлык максаттар үчүн зарыл деп эсептейт. Мисалы, мындай крахмалдар тамак-аш азыктарында стабилизатор жана коюулоочу жана салат таңгычтарында эмульгатор катары колдонуу үчүн артыкчылыктуу форма болуп саналат. Амилопектин крахмалы тоңуу-эрүү туруктуулугунан улам тоңдурулган азыктарда колдонулат. Кошумчалай кетсек, амилопектин крахмалына бай картошка башка крахмалдар кошулган картошкага салыштырмалуу этанолду көбүрөөк чыгарат.
Тандалган крахмал менен картошка өстүрүүнүн артыкчылыктары
Тоинганын айтымында, картошканын крахмал менен модификацияланган сортторун өнүктүрүү жаңы мүмкүнчүлүктөрдү ачат. Эл аралык молекулярдык илимдер журналында сүрөттөгөн гендик редакцияланган Юкон Голд сыяктуу амилопектини жогору жана амилозасы аз картошкалар салттуу колдонуудан тышкары өнөр жайда колдонулат.
Тескерисинче, амилозанын деңгээли жогору жана амилопектини төмөн картошка адам керектөө үчүн керек болот, деди Уэльс. Амилоза клетчатка сыяктуу иштейт жана глюкозаны амилопектиндей оңой бөлүп чыгарбайт, натыйжада гликемиялык индекс төмөндөйт жана диабет менен ооруган адамдар үчүн картошканы даамдуу кылат.
CRISPR/Cas9 жаңы мүмкүнчүлүктөрдү жаратат
CRISPR/Cas9 технологиясы селекционерлерге жеткиликтүү куралдар кутусун кеңейтти жана популярдуу коммерциялык өсүмдүк сортторуна керектүү сапаттарды киргизүүнүн түз жана тезирээк каражатын камсыз кылат, деп белгилейт Вайлс. Салттуу асылдандыруу 10-15 жылга созула турган узак процесс.
Мындан тышкары, картошканын геномунун татаал табиятынан улам, керектүү белгилердин туура топтому менен жаңы сортторду түзүү кадимки селекция үчүн кыйынчылык жаратат, дейт ал. Молекулярдык технологиялар селекциянын эффективдүүлүгүн жогорулатты, ал эми CRISPR/Cas9 технологиясын колдонуу менен генди редакциялоо татаалдыктын дагы бир катмарын кошот.
Жакшыртылган сорт Yukon Gold
Биринчи изилдөөдө бааланган картошканын ар кандай сортторунун ичинен Юкон Голд эң жакшы регенерацияланган, ошондуктан ал экинчи изилдөөдө колдонулган. Натыйжада амилопектин көп жана крахмалда амилоза аз болгон картошка чыкты.
"Чыгылган өсүмдүктөрдүн бири, T2-7, нормалдуу өсүү жана түшүмдүүлүк өзгөчөлүктөрүн көрсөттү, бирок амилоза толугу менен жок болчу" деди Тоинга.
Тубер крахмалы, T2-7, кагаз жана текстиль өнөр жайларында жабышчаак / байланыштыргыч, биопластик жана этанол өндүрүү катары өнөр жайлык колдонмолорго ээ. Бул эксперименталдык үлгүдөгү тубер крахмалы, химиялык модификацияларды талап кылбастан тоңдурууга жана эрүүгө туруктуулугунан улам, тоңдурулган тамак-аштарды өндүрүүдө да пайдалуу болушу керек. Крахмалдын бирден-бир түрү катары амилопектин кошулган картошка да өнөр жайлык же алкоголдук ичимдиктерди жасоо үчүн этанолду көбүрөөк бериши керек.
Бул изилдөөлөрдүн кийинки кадамы катары T2-7 кошулуусу өз алдынча чаңдаштырылган жана трансгендик элементтерди жок кылуу үчүн Юкон Голдунун донордук штаммы жана башка картошка клондору менен кайчылашкан.