编辑推荐:密歇根州立大学的研究人员通过深入研究植物的生物学,发现了一种缓解在寒冷条件下储存的油炸土豆所带来的问题的方法。由密歇根州立大学教授 Jiming 江 和 D**id Douches 领导的一组科学家发现了冷藏马铃薯变黑和潜在健康问题背后的关键机制,这是零食行业的一项突破。
他们的研究结果于2月20日发表在《植物细胞》(Plant Cell)杂志上,为开发可以在低温下储存的马铃薯品种提供了希望,这些品种可以生产出更健康、更美味的薯片和薯条。
这些零食在美国的市值达数十亿美元。 密歇根州是美国薯片的主要生产国,马铃薯产业价值 24亿美元。
但农民不能全年种植马铃薯,零食生产商需要源源不断的新鲜马铃薯来满足他们的需求。 冷藏马铃薯可确保薯片和薯条生产商获得他们需要的东西,但低温也会触发一种称为冷诱导甜味 (CIS) 的过程,该过程将淀粉转化为糖。
加工含糖块茎会使薯条和薯条变黑。 它还会产生丙烯酰胺,这是一种在高温加工过程中形成的致癌化合物,与健康问题有关,包括增加患癌症的风险。
虽然有一些技术可以减少冷藏块茎中的糖分,但这些技术会增加成本并影响最终产品的风味。 于是,江和他的同事们开始寻找问题的根源,研究不受CIS影响的马铃薯。
我们已经确定了负责CIS的特定基因,更重要的是,我们发现了在低温下打开CIS的调节元件,“江解释说,”通过研究这个基因如何打开和关闭,我们开辟了开发天然抗CIS马铃薯的可能性,因此,不会产生有毒化合物。 ”
江博士从事马铃薯研究20多年,致力于解决这个问题。
为了解决马铃薯行业最紧迫的问题之一,江开始在威斯康星大学麦迪逊分校工作,以尽量减少薯片和薯条中的丙烯酰胺。 在那里,江和他的团队在2010年发表了一篇论文,确定了马铃薯CIS的关键基因。 在2017年搬到密歇根州立大学后,江和他的团队一直在努力确定该基因的哪些元素可以被修饰以阻止寒冷诱导的甜化过程。
江的研究团队包括来自密歇根州立大学和其他研究型大学的合作者,他们结合基因表达分析,蛋白质鉴定和增强子图谱来鉴定控制CIS基因的调控元件。
密歇根州立大学的合作研究环境和设施,包括由 D**e Douches 领导的世界级马铃薯育种计划,在这项研究中发挥了重要作用,我们的下一步是利用这些知识通过基因编辑或其他育种技术在 Duges 博士的温室中培育抗顺式马铃薯菌株。 ”
研究人员将江开发的一项技术付诸实践,该技术使用基因编辑来阻断CIS。
“我们所有的设备都在校园里,所以可以有效地进行研究,”Douches说。 “通过我们的合作,我们能够产生一项发现,为有针对性的基因改造方法铺平道路,以创造耐寒的马铃薯品种。 ”
这项研究的潜在好处不仅仅是提高零食的质量。 减少马铃薯中丙烯酰胺的形成可能会对其他加工淀粉类食品产生影响。 此外,耐寒马铃薯可以在储存和运输方面提供更大的灵活性,从而有可能减少食物浪费和成本。
江认为,这种新型抗独联体马铃薯可以在不久的将来实现商业化。
江教授强调:“这一发现代表了我们对马铃薯发育及其对食品质量和健康影响的理解的重大进展。 “它有可能影响世界上的每一袋薯片。 ”
*:the plant cell
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