Группа ученых из Еврейского университета в Иерусалиме сделала значительный шаг в области биотехнологий, обучив растения производить β-казеин, который является одним из ключевых белков, содержащихся в коровьем молоке. Исследования, опубликованные в журнале Frontiers in Plant Science, продемонстрировали, что растительные клетки способны не только синтезировать этот белок, но и самостоятельно формировать структуры для его хранения.
В рамках эксперимента ученые провели генетическую модификацию арабидопсиса — маленького растения, широко используемого в лабораторных исследованиях. Семена этого растения были модифицированы так, чтобы они производили бычий β-казеин, который был соединен с фрагментом растительного белка олеозина. Последний, в свою очередь, связывается с масляными тельцами, находящимися внутри клеток.
Исследователи ожидали, что казеин будет накапливаться в вакуолях — клеточных структурах, предназначенных для хранения различных веществ. Однако результаты, полученные с помощью электронной микроскопии, оказались неожиданными: белок формировал уникальные структуры вокруг мелких масляных телец, которые по своей форме напоминали мицеллы казеина — образования, характерные для молока.
Стоит отметить, что накопление белка не влияло на прорастание семян. Наиболее успешные образцы растений производили β-казеин в количестве около 1,26% от общего объема растворимого белка семян. По словам авторов исследования, этот результат значительно превышает показатели, достигнутые в предыдущих экспериментах, направленных на производство казеина в растениях.
Ученые уверены, что открытый механизм может стать основой для создания растительных «фабрик» молочных белков. Такой подход имеет потенциал для получения ингредиентов для продуктов питания без необходимости в коровах, а также может быть адаптирован для производства других ценных белков, включая фармацевтические препараты.
После успешных экспериментов с арабидопсисом ученые решили перенести свою технологию на сафлор — масличную культуру, способную расти в условиях жаркого и засушливого климата. Это может значительно упростить масштабирование разработки.
Тем не менее, на данный момент речь идет о лабораторной разработке, а не о готовой замене традиционному молочному производству. Ученым предстоит еще оценить, насколько эффективно и целесообразно с экономической точки зрения выращивать подобные растения в промышленных масштабах и использовать полученный белок для производства продуктов.
Это интересно:
