Картошка на танҳо манбаи карбогидратҳои парҳезӣ барои одамон, балки манбаи крахмал барои барномаҳои сершумори саноатӣ мебошад. Олимони A&M AgriLife Техас меомӯзанд, ки чӣ гуна тағир додани таносуби ду молекулаи крахмал дар картошка - амилоза ва амилопектин - барои зиёд кардани истифодаи пухтупаз ва саноатии зироат.
Масалан, картошкаи муми дорои миқдори зиёди амилопектин дар истеҳсоли биопластикҳо, иловаҳои хӯрокворӣ, илтиёмҳо ва спирт истифода мешавад.
Ду мақолае, ки ба наздикӣ дар маҷаллаи байналмилалии илмҳои молекулавӣ ва ҳуҷайраҳои растанӣ, бофтаҳо ва узвҳо нашр шудаанд, омӯхтаанд, ки чӣ гуна технологияи CRISPR метавонад истифодаи картошкаро беҳтар кунад.
Ҳарду мақола корҳоеро дар бар мегиранд, ки аз ҷониби Стефани Тоинга, Ph.D., донишҷӯи аспирант дар лабораторияи Кирти Ратор, Ph.D., биотехнологи растании AgriLife дар Институти геномика ва биотехнологияи растании Техас A&M ва шӯъбаи хок буд. Инчунин ҳаммуаллифи ҳарду мақола Изабелл Вайлс, Ph.D., селекционери картошка дар AgriLife Research дар шӯъбаи илмҳои боғдории Техас A&M буд.
"Маълумот ва донише, ки мо аз ин ду таҳқиқот ба даст овардаем, ба мо кӯмак мекунад, ки дигар хислатҳои дилхоҳро ба ин зироати муҳим ворид кунем" гуфт Ратор.
Далелҳои картошка
Картошка дар зиёда аз 160 кишвари дунё дар майдони 40,8 миллион акр парвариш карда мешавад ва ғизои асосии беш аз як миллиард нафар аст.
Ратор мегӯяд, як картошкаи миёна тақрибан 160 калория дорад, ки асосан аз крахмал гирифта мешавад, аз ин рӯ лўндаҳо барои бисёр одамон дар саросари ҷаҳон манбаи муҳими энергия мебошанд. Картошка инчунин дорои дигар маводи ғизоии муҳим, аз ҷумла витаминҳо ва минералҳо мебошад.
Крахмал барои истифодаи ғизоӣ ва саноатӣ аҳамияти калидӣ дорад.
Микдори крахмал дар бехмеваи картошка омили асосии муайян кардани истифодаи картошка мебошад.
Уэлс мегӯяд, ки картошкаи дорои крахмали баланд аксар вақт барои тайёр кардани хӯрокҳои коркардшуда ба монанди фри фри, чипс ва картошкаи хушк истифода мешавад.
Вай мегӯяд, ки картошкаи кам ва миёнаи крахмал аксар вақт тару тоза ё ҳамчун картошкаи ошӣ истифода мешавад. Барои истеъмоли тару тозаи лўнда омилҳои муҳими иловагии намуди лўнда, аз ҷумла сохтори пӯст, ранги пӯст, ранги гӯшт ва шакли лўнда мебошанд. Дар вактхои охир навъхои махсуси картошкаи шаклашон гуногун пайдо шуданд, ба монанди бача; бо пӯст ва гӯшти сурх, бунафш ё зард аз сабаби осонии омода шудан ва баланд шудани арзиши ғизоӣ маъмул гаштааст.
Илова бар ин, этанолро аз крахмали картошка барои сӯзишворӣ ё нӯшокиҳои спиртӣ истеҳсол кардан мумкин аст; ивазкунандаи пластикии биологӣ; ё часпакхо, бофандагй, моддахои бофташаванда ва пуркунанда барои саноати дорусозй, бофандагй, чубу тахта ва когаз ва дигар сохахои хочагии халк.
Барои татбиқи саноатӣ, муҳим аст, ки миқдор ва намуди крахмал дар картошка ба назар гирифта шаванд.
Тоинга боварӣ дорад, ки крахмалҳои баланди амилопектин аз сабаби хосиятҳои беназири функсионалии худ барои ғизо ва дигар истифодаҳои саноатӣ матлуб мебошанд. Масалан, чунин крахмалҳо шакли афзалиятнок барои истифода ба сифати стабилизатор ва ғафскунанда дар хӯрок ва ҳамчун эмульгатор дар либосҳои салат мебошанд. Аз сабаби устувории яхкунӣ ва обшавии он, крахмал амилопектин дар хӯрокҳои яхкардашуда истифода мешавад. Илова бар ин, картошкае, ки аз крахмали амилопектин бой аст, нисбат ба картошка бо крахмалҳои дигар сатҳи этанол зиёдтар истеҳсол мекунад.
Манфиатҳои парвариши картошка бо крахмал интихобшуда
Тоинга мегӯяд, ки коркарди навъҳои картошка бо крахмал тағйирёфта метавонад имкониятҳои навро боз кунад. Картошкае, ки дар амилопектин зиёд ва дар амилоза каманд, ба монанди тиллои Юкон, ки дар маҷаллаи байналмилалии илмҳои молекулярӣ тавсиф карда шудааст, дар баробари истифодаи анъанавии худ истифодаҳои саноатӣ доранд.
Баръакси ин, картошка бо сатҳи баланди амилоза ва амилопектини паст барои истеъмоли инсон матлуб хоҳад буд, гуфт Уэлс. Амилоза мисли нах амал мекунад ва глюкозаро мисли амилопектин ба осонӣ раҳо намекунад, ки дар натиҷа шохиси гликемикӣ паст мешавад ва картошкаро барои одамони гирифтори диабет лазизтар мекунад.
CRISPR/Cas9 имкониятҳои нав эҷод мекунад
Технологияи CRISPR/Cas9 қуттии асбобҳои дастрасро барои селексионерон васеъ кард ва василаи мустақим ва зудтари ворид кардани хислатҳои дилхоҳро ба навъҳои маъмули зироатҳои тиҷоратӣ фароҳам меорад, қайд мекунад Вайлс. Парвариши анъанавӣ раванди тӯлонӣ аст, ки метавонад 10-15 солро дар бар гирад.
Илова бар ин, бинобар табиати мураккаби геноми картошка, эҷоди навъҳои нав бо маҷмӯи дурусти хислатҳои матлуб барои парвариши анъанавӣ мушкил аст, мегӯяд ӯ. Технологияҳои молекулавӣ самаранокии интихобро афзоиш доданд ва таҳрири генҳо бо истифода аз технологияи CRISPR/Cas9 як қабати дигари мураккабро илова мекунад.
Навъи такмилёфтаи тиллоии Юкон
Дар байни навъҳои гуногуни картошка, ки дар таҳқиқоти аввал арзёбӣ шуда буданд, Gold Yukon беҳтаринро барқарор кард, аз ин рӯ он дар таҳқиқоти дуюм истифода шуд. Дар натиҷа картошка бо миқдори зиёди амилопектин ва миқдори ками амилоза дар крахмал ба даст омад.
"Яке аз растаниҳои кандашуда, T2-7, нашъунамои мӯътадил ва хосиятҳои ҳосилнокӣ нишон дод, аммо аз амилоза комилан маҳрум буд" гуфт Тоинга.
Крахмал лўнда, T2-7, дар саноати коғазӣ ва нассоҷӣ ҳамчун илтиём / пайвандкунанда, биопластикӣ ва истеҳсоли этанол барномаҳои саноатӣ дорад. Крахмали лўндаи ин намунаи таҷрибавӣ ба далели муқовимат ба яхкунӣ ва обшавӣ бидуни ниёз ба тағироти кимиёвӣ, бояд дар тавлиди ғизои яхкардашуда низ муфид бошад. Картошка бо амилопектин ҳамчун ягона шакли крахмал инчунин бояд барои истифодаи саноатӣ ё эҷоди нӯшокиҳои спиртӣ этанол бештар диҳад.
Ҳамчун қадами навбатӣ дар ин таҳқиқот, пайвастагии T2-7 худгард карда шуд ва бо штамми донории Юкон Gold ва дигар клонҳои картошка барои нест кардани унсурҳои трансгенӣ убур карда шуд.