La terpomo estas ne nur fonto de dieta karbonhidrato por homoj, sed ankaŭ fonto de amelo por multaj industriaj aplikoj. Sciencistoj de A&M AgriLife Teksaso studas kiel ŝanĝi la rilatumon de du amelomolekuloj en terpomoj - amilozo kaj amilopektino - por pliigi la kuirartajn kaj industriajn uzojn de la rikolto.
Ekzemple, vaksaj terpomoj kun alta amilopektina enhavo estas uzataj en la produktado de bioplastoj, manĝaldonaĵoj, gluoj kaj alkoholo.
Du artikoloj lastatempe publikigitaj en la International Journal of Molecular Sciences kaj Plant Cell, Tissue and Organ Culture esploras kiel CRISPR-teknologio povas plibonigi terpomutiligon.
Ambaŭ artikoloj inkluzivas laboron faritan de Stephanie Toinga, Ph.D., kiu estis gradstudanto en la laboratorio de Kirti Rathor, Ph.D., AgriLife Plant Biotechnologist ĉe la Texas A&M Plant Genomics and Biotechnology Institute kaj la Sekcio de Grundoj. Ankaŭ kunaŭtoro de ambaŭ artikoloj estis Isabelle Weils, PhD, AgriLife Research terpombredisto ĉe la Teksasa A&M Sekcio de Hortikultura Scienco.
"La informoj kaj scio, kiujn ni akiris el ĉi tiuj du studoj, helpos nin enkonduki aliajn dezirindajn trajtojn en ĉi tiun tre gravan rikolton," diris Rathor.
Terpomaj Faktoj
La terpomo estas kultivita en pli ol 160 landoj sur 40,8 milionoj da akreoj kaj estas la bazmanĝaĵo por pli ol miliardo da homoj.
Mezgranda terpomo enhavas ĉirkaŭ 160 kaloriojn, plejparte derivitajn de amelo, diras Rathor, tial la tuberoj estas grava fonto de energio por multaj homoj tra la mondo. Terpomoj ankaŭ enhavas aliajn esencajn nutraĵojn, inkluzive de vitaminoj kaj mineraloj.
Amelo estas de ŝlosila graveco por kaj dietaj kaj industriaj uzoj.
La kvanto de amelo en terpomtuberoj estas la ĉefa faktoro por determini la uzon de terpomoj.
Alt-amelo-terpomoj ofte estas uzataj por fari procesitajn manĝaĵojn kiel fritojn, fritojn kaj sekajn terpomojn, diras Kimrio.
Malalt- kaj mez-amelo-terpomoj ofte estas uzataj freŝaj aŭ kiel tablo-terpomoj, ŝi diras. Por freŝa konsumo de tuberoj, pliaj gravaj faktoroj estas la aspekto de la tubero, inkluzive de haŭta teksturo, haŭtkoloro, karna koloro kaj tuberformo. Lastatempe aperis specialaj varioj de terpomoj de diversaj formoj, kiel bebo; kun ruĝa, purpura aŭ flava haŭto kaj karno populariĝas pro sia facileco de preparado kaj pliigita nutra valoro.
Krome, etanolo povas esti produktita el terpoma amelo por brulaĵo aŭ alkoholaĵoj; biodiserigebla plasta anstataŭaĵo; aŭ gluoj, ligiloj, tekstigaj agentoj kaj plenigaĵoj por la farmaciaj, tekstilaj, lignaj kaj paperaj industrioj kaj aliaj sektoroj de la ekonomio.
Por industriaj aplikoj, estas grave konsideri la kvanton kaj specon de amelo en terpomoj.
Toinga opinias, ke altaj amilopektin-ameloj estas dezirindaj por manĝaĵoj kaj aliaj industriaj aplikoj pro siaj unikaj funkciaj trajtoj. Ekzemple, tiaj ameloj estas la preferata formo por uzo kiel stabiligilo kaj densigilo en manĝaĵoj kaj kiel emulsigilo en salataj pansaĵoj. Pro ĝia frost-degela stabileco, amilopektina amelo estas uzata en frostaj manĝaĵoj. Krome, terpomoj riĉaj je amilopektina amelo produktas pli altajn nivelojn de etanolo kompare kun terpomoj kun aliaj ameloj.
Avantaĝoj de Terpoma Bredado kun Elektita Amelo
Toinga diras, ke disvolvi terpomajn variojn kun modifita amelo povus malfermi novajn eblecojn. Terpomoj kiuj estas altaj en amilopektino kaj malaltaj en amilozo, kiel ekzemple la gen-redaktita Yukon Gold kiun ŝi priskribis en la International Journal of Molecular Sciences, havas industriajn uzojn preter siaj tradiciaj uzoj.
En kontrasto, terpomoj kun altaj niveloj de amilozo kaj malalta amilopektino estus dezirindaj por homa konsumo, Kimrio diris. Amilozo agas kiel fibro kaj ne liberigas glukozon tiel facile kiel amilopektino, rezultigante pli malaltan glicemian indicon kaj farante terpomojn pli bongustaj por homoj kun diabeto.
CRISPR/Cas9 kreas novajn ŝancojn
CRISPR/Cas9-teknologio vastigis la ilaron disponeblan por bredistoj kaj provizas pli rektan kaj pli rapidan rimedon por korpigi deziratajn trajtojn en popularajn komercajn kultivaĵojn, notas Weils. Tradicia reproduktado estas longa procezo, kiu povas daŭri 10-15 jarojn.
Krome, pro la kompleksa naturo de la terpoma genaro, krei novajn variojn kun la ĝusta aro de dezirataj trajtoj estas defio por konvencia bredado, ŝi diras. Molekulaj teknologioj pliigis la efikecon de selektado, kaj genredaktado uzante CRISPR/Cas9-teknologion aldonas alian tavolon de komplekseco.
Plibonigita vario Yukon Gold
Inter la diversaj terpomaj varioj taksitaj en la unua studo, Yukon Gold regeneris la plej bonan, do ĝi estis uzata en la dua studo. La rezulto estis terpomo kun alta enhavo de amilopektino kaj malalta enhavo de amilozo en amelo.
"Unu el la forigitaj plantoj, T2-7, montris normalajn kreskojn kaj rendimentajn trajtojn sed estis tute sen amilozo," diris Toinga.
Tuba amelo, T2-7, havas industriajn aplikojn en la papero kaj teksaj industrioj kiel gluaĵo/liganto, bioplasto, kaj etanolproduktado. La tubera amelo de ĉi tiu eksperimenta specimeno, pro sia rezisto al frostigo kaj degelo sen bezono de kemiaj modifoj, ankaŭ devus esti utila en la produktado de frostaj manĝaĵoj. Terpomoj kun amilopektino kiel la nura formo de amelo ankaŭ devus produkti pli da etanolo por industria uzo aŭ por krei alkoholaĵojn.
Kiel venonta paŝo en tiuj studoj, surtroniĝo T2-7 estis mem-polenita kaj krucita kun donactrostreĉiĝo de Yukon Gold kaj aliaj terpomklonoj por elimini transgenajn elementojn.