Семената се трансформират в брашно, за да доставят протеини на милиони хора, проект, на който д-р Keerti Rathore е посветил повече от половината от професионалната си кариера, е една крачка по-близо до реалността.

Кей Ледбетър, Тексаски A&M университет

Rathore, растителен биотехнолог от Texas A&M AgriLife Research в College Station, получи новината, че „Петицията за определяне на нерегулиран статус на свръхниско Gossypol памучно семе (ULGCS) TAM66274 от Texas AA е одобрена от Министерството на земеделието и здравето на животните на САЩ Служба за инспекция или APHIS.

семе

Канцлерът на университета A&M в Тексас Джон Шарп, който ръководи Texas A&M AgriLife Research заедно с 11 университета и седем държавни агенции, заяви, че работата на Rathore ще има драматичен ефект по целия свят.

„Работата и отдадеността на д-р Ратхор се отплатиха“, каза Шарп. „Той и неговият екип илюстрират ценностите на Texas A&M System и поради тях повече от 500 милиона души по света могат да имат достъп до нова форма на протеин и нашите фермери ще могат да печелят много по-добре жив. . «

Чрез проект, финансиран от Cotton Incorporated, Rathore и екипът на Texas A&M разработиха трансгенно растение за памук, TAM66274, с ултраниски нива на госипол в семената, които поддържат нормалните нива на госипол, които защитават растението в останалата част на растението.

Д-р Катер Хейк, вицепрезидент на земеделските и екологични изследвания в Cotton Incorporated, каза, че това е пътуване от десетилетия.

„Потискането на госипол в памучните семена е част от финансираното от нас изследователско портфолио от повече от 30 години“, каза Хейк. „Отне време да се използва вроденият протеинов потенциал в семето; време за разработване на правилните технологии и време за поява на правилния изследователски екип ».

Том Ведегаертнер, директор на изследването и маркетинга на памучни семена в Cotton Inc., подчертава потенциала за напредък и пътуване през регулаторния процес.

"Госиполът в листата и стъблата на растението памук служи като средство за възпиране на вредителите, но присъствието му в семето е безполезно", каза Ведегаертнер. „По-широкото използване на памучно семе като фураж за добитък и дори за консумация от човека е затруднено от естествените нива на госипол в семената. Докато преминаваме през регулаторен преглед, способността за използване на протеиновия потенциал в семената се увеличава значително. по близо."

Последните действия на USDA потвърждават, че TAM66274 и всички памучни линии, получени от кръстоски между TAM66274 и конвенционален памук или памук, получен от биотехнологии, на които APHIS предоставя нерегулиран статут, вече не се считат за федерално регулирани артикули, каза той.

Само шест месеца след започването на работа с Texas A&M през 1995 г., Rathore, който никога не е виждал памук да расте на поле, преди да дойде в Тексас, решава да се направи нещо по отношение на недостатъчно използвания протеин в памучните семена.

През последните 23 години беше решено да се създадат памучни растения, които да произвеждат семена, които съдържат госипол, доста по-ниски от тези, които Американската администрация по храните и лекарствата счита за безопасни, като същевременно поддържа нормални нива на госипол и сродни химикали в листата, цветните части, кората и корени

Госипол, макар и токсичен за хората и моногастричните животни като прасета, птици, риби и гризачи, е полезен за памучните растения за защита срещу насекоми и патогени. Следователно памуковите семена, съдържащи госипол, понастоящем се използват главно като фураж за преживни животни, или като цели семена, или като памучно брашно след екстракция на масло.

„Биотехнологичните инструменти, които направиха технологията ULGCS успешна, бяха току-що станали достъпни, когато започнах да разглеждам потенциала да направя този нов източник на протеин достъпен за стотици милиони хора“, каза Ратхор.

"Също така осъзнах ползата за фермерите от памук навсякъде да премахват госипол от памучно семе, защото такъв продукт вероятно ще подобри доходите им без допълнителни усилия от тяхна страна или допълнителен принос", каза той. „Такъв продукт може да бъде важен и от гледна точка на устойчивостта, защото фермерите ще произвеждат фибри, храни и фуражи от една и съща култура“.

Ратхоре каза, че страните производителки на памук с ограничено предлагане на фуражни протеини могат да извлекат огромни ползи от използването на този протеин, получен от семена, като храна за домашни птици, свине или аквакултури.

Тези животни са значително по-ефективни при превръщането на растителни протеини във висококачествени месни протеини, каза той. Производството на яйца и бройлери може да се превърне в най-ефективното използване на всеки наличен източник на фуражен протеин, включително ULGCS.

Въпреки пречките, неуспехите и липсата на финансиране на моменти, Ратхоре каза, че отдадеността и лоялността на неговия екип и неговите поддръжници, като покойния д-р Норман Борлауг, известен като "бащата на Зелената революция", го държат Продължавайки с този проект.

„Д-р Borlaug беше най-големият поддръжник на този проект и по време на трудните моменти, когато се мъчеше да получи финансиране и след неуспешните опити, имаше много насърчителни думи, които ме вдъхновиха да продължа“, каза Rathore.

Въпреки че през годините имаше много членове на екипа, които са работили по проекта, тя каза, че сред ключовите фактори за неговото развитие са д-р Девендра Пандея, Льо Ан Кембъл, д-р Сирена Пале и д-р Сунилкумар Ганесан, всички, които са работили в лабораторията му в Texas A&M. както и от д-р Робърт Стипанович и неговите сътрудници от Службата за селскостопански изследвания на USDA, които извършиха биохимичен анализ на нивата на госипол в линиите ULGCS.

„Чувства се добре, че стигнах дотук, тъй като Texas A&M AgriLife е едва четвъртата публична институция, постигнала подвиг като дерегулация на проектирана реколта“.

Изследванията на Rathore са публикувани в множество рецензирани научни списания и са удостоени с няколко американски патента. През 2006 г. той публикува в Proceedings of the National Academy of Sciences, обявявайки, че памучните растения са били успешно модифицирани в лабораторията, за да "заглушат" госипол в семето. През 2009 г. полеви тестове потвърдиха лабораторни и парникови проучвания, показващи, че реколтата може да се превърне в източник на протеин.

Той каза, че памучните семена от тези растения отговарят на стандартите на Световната здравна организация и FDA за консумация на храна, отваряйки потенциала да направят новия богат на протеини източник на храна достъпен за стотици хора. Милиони души годишно.

Rathore каза, че памучните семена със съдържание на протеини около 23 процента могат да играят важна роля в човешкото хранене чрез елиминиране на госипол, особено в страни, в които диетите на основата на зърнени култури/грудки осигуряват най-много калории, но с ниско съдържание на протеини.

„Израснал в селските райони на Индия като син на лекар, видях ефектите от недохранването от първа ръка върху пациентите на баща ми“, каза той. „Много от здравословните му проблеми се дължат на лоша диета и хранене“.

Rathore каза, че за всеки килограм памучен мъх растението произвежда около 1,6 килограма семена. Годишното световно производство на памучни семена се равнява на около 48,5 милиона тона.

"Ядките от безопасното семе могат да бъдат смлени на прах, подобен на брашно, след екстракция на масло и да бъдат използвани като протеинови добавки в хранителни препарати или може би печени и подправени като хранителна закуска", каза той.

Ратхоре каза, че памукът ще продължи да се отглежда като естествен източник на влакна, но приемането на свръхниските сортове госипол от фермерите има потенциал да направи семената толкова ценни, колкото пух.

"Нашият подход, основан на отстраняването на естествено срещащо се токсично съединение от памучните семена, не само подобрява безопасността му, но също така предоставя ново средство за задоволяване на хранителните нужди на нарастващото население на света", каза той.

Освен човешкия аспект, Ратхоре каза, че потенциалът на свръхниско госиполно памучно семе като заместител на рибното брашно е демонстриран в диетата с южни скариди и морски дарове. Допълнителни проучвания за аквакултури и хранене на домашни птици са планирани за пълна оценка на хранителната стойност на единичното памучно семе.

Дори след отстраняването на тази дерегулационна пречка екипът знае, че работата не е свършена.

„Следващите големи усилия ще бъдат насочени към дейности за демонстриране на потенциала за добавена стойност на тази технология“, каза Ведегаертнер. „Първата стъпка ще бъде да се произведат достатъчно ULGCS семена за производство в търговски мащаб в мелница за памучно масло. Това ще отнеме няколко години ».

Rathore каза, че разработването на ULGCS включва няколко собствени технологии, така че трябва да се предприемат допълнителни стъпки за осигуряване на споразумения с притежателите на патенти и след това да се намери компания за семена, която желае да комерсиализира характеристиката на ULGCS и да я направи достъпна за производителите. Памук от цял ​​свят.

Ратхоре каза като учен, който е замислил и разработил тази технология, „Моето лично предпочитание, докато вървим напред, би било да следвам лидерството на„ Златен ориз “по отношение на използването му за хуманитарни цели.

Повече информация: G. Sunilkumar et al. Инженерство на памучни семена за използване в човешкото хранене чрез специфично намаляване на токсичната тъкан на госипол, Сборник на Националната академия на науките (2006). DOI: 10.1073/pnas.0605389103

Предоставена от: Тексаски университет A&M