Texas A&M AgriLife 연구원들은 감자에서 발견되는 두 가지 전분 분자(아밀로오스와 아밀로펙틴)의 비율을 변경하여 요리 및 산업 분야의 다양한 어플리케이션에서 사용됩니다.
예를 들어 밀랍 감자는 높은 아밀로펙틴 함량으로 인해 바이오플라스틱 생산 라인, 식품 첨가물, 접착제 및 알코올에 적용됩니다.
국제 분자 과학 및 식물 세포, 조직 및 기관 문화 저널에 최근 발표된 두 개의 기사에서는 CRISPR/Cas9 기술이 세계 최대 채소 작물의 사용을 어떻게 발전시킬 수 있는지 설명합니다.
CRISPR/Cas9 기술은 육종가의 툴킷을 확장했으며 원하는 특성을 인기 있는 상업용 감자 작물 품종에 통합하는 보다 직접적이고 빠른 방법을 나타냅니다.
Plant Cell, Tissue and Organ Culture 기사에서 강조된 첫 번째 연구에서 유전자 활성의 형광 기반 시각화를 허용하는 해파리 유전자인 gfp의 9개 사본을 포함하는 감자 계통이 CRISPR/CasXNUMX를 사용한 돌연변이의 표적이 되었습니다. 체계. 본질적으로 이 프로젝트는 연구자들이 방법론을 최적화할 수 있도록 하는 보기 쉬운 특성을 제공했습니다.
XNUMX차 연구에서 평가한 다양한 감자 품종 중 Yukon Gold 균주가 가장 잘 재생되어 XNUMX차 연구에 사용하였다. International Journal of Molecular Sciences에 설명된 두 번째 녹아웃 연구에서 XNUMX배체 Yukon Gold 균주의 고유 유전자 gbss는 아밀로스를 효과적으로 제거하는 것을 목표로 했습니다. 그 결과 전분은 아밀로펙틴이 풍부하고 아밀로스가 적은 감자가 탄생했습니다.
"이 두 연구에서 얻은 정보와 지식은 이 매우 중요한 작물에 다른 바람직한 형질을 도입하는 데 도움이 될 것입니다."라고 텍사스 A&M 식물 유전체 및 생명 공학 연구소의 AgriLife Research 식물 생명 공학자인 Keerti Rathore 박사는 말했습니다. Eurekalert가 인용한 토양 및 작물 과학(Soil and Crop Sciences)이 말했습니다.
텍사스 A&M 원예과학과의 AgriLife Research 감자 육종가인 Isabel Vales 박사는 전분 함량이 낮거나 중간 정도인 감자가 신선하거나 식용으로 사용되는 경우가 많다고 말했습니다. 신선 시장에 대한 추가 중요한 고려 사항에는 피부 질감, 피부색, 살색 및 괴경 모양을 포함하는 괴경 모양이 포함됩니다. 핑거링, 더 작은 크기, 빨간색, 보라색 또는 노란색 피부와 과육 색상과 같이 다양한 모양을 가진 특수 감자 품종은 조리가 간편하고 영양가가 높아 최근 인기를 얻고 있습니다.
“감자 덩이줄기 모양은 식용보다 산업적 목적에서 덜 중요합니다. 열이나 가뭄 스트레스 또는 기타 요인으로 인해 외부 기형이 있는 감자 괴경은 개와 소를 위한 음식을 포함하여 무수히 많은 용도로 재배치될 수 있습니다. 또한 감자 전분은 연료로 사용하거나 보드카와 같은 음료에서 에탄올을 생산할 수 있습니다. 플라스틱의 생분해성 대체물; 제약, 섬유, 목재, 제지 산업 및 기타 부문을 위한 접착제, 결합제, 질감제 및 충전제. 산업 응용 분야에서 감자에 들어 있는 전분의 양과 유형은 중요한 고려 사항입니다.”라고 Vales는 말했습니다.
아밀로펙틴 함량이 높은 전분은 가공 식품에 적합합니다.
Vales와 함께 텍사스 A&M AgriLife Research의 박사후 연구원인 Stephany Toinga 박사는 아밀로펙틴 함량이 높은 전분은 독특한 기능적 특성으로 인해 가공 식품 및 기타 산업 분야에 적합하다고 말했습니다. 예를 들어, 이러한 전분은 식품의 안정제 및 증점제 뿐만 아니라 샐러드 드레싱의 유화제로 사용하기에 바람직합니다. 아밀로펙틴 전분은 동결-해동 안정성으로 인해 냉동 식품에 사용됩니다. 또한, 아밀로펙틴 전분 함량이 높은 감자는 다른 전분 함량이 높은 감자보다 더 많은 에탄올을 생산합니다.
위에서 언급한 전문가들에 따르면, 변성 전분으로 감자 품종을 개발하면 새로운 가능성이 열릴 수 있습니다. 유전자 편집된 Yukon Gold 균주와 같이 아밀로펙틴 대 아밀로스 비율이 높은 감자는 전통적인 용도 외에도 산업적 용도가 있습니다. 반면에 아밀로스 수치가 높고 아밀로펙틴 수치가 낮은 감자는 사람이 섭취하는 것이 좋습니다.
아밀로스는 섬유질처럼 작용하며 아밀로펙틴만큼 쉽게 포도당을 방출하지 않으므로 혈당 지수가 낮아지고 감자가 당뇨병 환자에게 더 잘 받아들여집니다.
T2-7 괴경 전분은 접착제/바인더, 바이오플라스틱 및 에탄올 산업과 같은 종이 및 섬유 부문의 산업 응용을 찾을 수 있습니다. 이 실험 균주의 괴경 전분은 화학적 변형이 필요 없는 동결-해동 안정성 때문에 냉동 식품을 생산하는 데에도 유용할 것입니다. 전분의 배타적 형태로 아밀로펙틴을 함유한 감자는 공업용이나 알코올 음료를 만들기 위해 더 많은 에탄올을 생산해야 합니다.
이러한 연구를 위한 다음 단계로 T2-7 균주는 자가 수분되고 Yukon Gold 균주 기증자 및 기타 감자 클론과 교배되어 형질전환 요소를 제거합니다.