I biotecnologi del National Institute for Plant Genome Research di Nuova Delhi, in India, hanno sviluppato patate geneticamente modificate che contengono il 60% in più di proteine rispetto ai tuberi normali
Il gene dell'amaranto pianta di cereali li ha aiutati in questo. Secondo gli scienziati, il loro sviluppo salverà non solo i vegetariani dalla fame di proteine.
Una parte significativa della popolazione del nostro pianeta (più di un miliardo di persone) non ha un'alimentazione adeguata e soffre maggiormente di carenza di proteine. Come è stato più volte dimostrato negli esperimenti sugli animali e nelle osservazioni sull'uomo, la mancanza di proteine nella dieta provoca un ritardo nello sviluppo fisico e mentale e può provocare gravi malattie. La malnutrizione proteica in tenera età è particolarmente pericolosa. Il corpo umano, come altri animali, può sintetizzare solo 11 dei 21 amminoacidi necessari per la sintesi delle proteine del corpo. I restanti dieci sono amminoacidi essenziali che una persona dovrebbe ricevere dal cibo.
La genetica sta cercando di aumentare il contenuto proteico nelle colture alimentari di tutto il mondo. E per milioni di persone, soprattutto nei paesi in via di sviluppo, le patate sono la base della loro dieta quotidiana. Nonostante tutti i suoi vantaggi, ci sono poche proteine nei tuberi. Pertanto, molti gruppi scientifici stanno creando patate ricche di proteine.
Gene selezionato dall'amaranto
Per aumentare il contenuto di proteine, gli scienziati hanno provato diversi geni, ma non erano adatti per l'uso pratico. I genetisti indiani del National Institute of Plant Genome Research hanno ottenuto e studiato patate transgeniche con un gene AmA1 inserito (Amaranth Albumin 1). Questo gene è ottenuto dall'amaranto della pianta del grano, dove svolge un'importante funzione: immagazzina proteine nei semi. La proteina AmA1 è bilanciata con aminoacidi ed è stata approvata dall'OMS per il valore nutritivo.
I biologi indiani guidati da Asis Datta hanno ottenuto patate transgeniche da sette varietà economicamente importanti con diversi genotipi. Per fare ciò, un costrutto del gene AmA1 in combinazione con il gene che lo attiva è stato trasferito nel genoma della pianta. Gli agrobatteri sono stati tradizionalmente utilizzati per il trasferimento.
Come ha dimostrato l'esperimento, le piante di patata transgenica non differivano in alcun modo da quelle ordinarie per caratteristiche morfologiche.
Amminoacidi essenziali aggiunti alle patate
Gli scienziati hanno scoperto che il gene è espresso in misura maggiore nei tuberi, in misura minore nel fusto e molto poco nelle foglie. Nei tuberi, il gene dell'amaranto stimola la conservazione delle proteine. È stato determinato dalla quantità di azoto e dall'elettroforesi. In diverse cultivar transgeniche, il contenuto proteico è aumentato del 35-60% rispetto alle cultivar convenzionali. Gli autori del lavoro osservano che i precedenti tentativi di aumentare il contenuto proteico nelle patate non hanno prodotto un aumento superiore al 35%.
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L'analisi degli amminoacidi ha mostrato che i tuberi transgenici hanno un contenuto aumentato di diversi amminoacidi essenziali: lisina, tirosina e amminoacidi contenenti zolfo, che sono scarsi nelle patate normali. Anche il contenuto di acido aspartico, acido glutammico, arginina, leucina e isoleucina è aumentato. Tutti questi cambiamenti sono causati dalla maggiore espressione del gene irremovibile per le scorte di semi.
I biologi hanno cercato di vedere se l'arricchimento proteico delle patate fosse accompagnato da un aumento della biomassa. Si è scoperto così: il peso secco delle parti terrestri delle piante transgeniche ha superato del 7-20% il peso delle piante di controllo. Ciò indica un aumento dell'intensità della fotosintesi. L'esperimento ha confermato che l'utilizzo di CO 2 da parte delle piante transgeniche aumenta del 27%. Gli scienziati suggeriscono che il seguente meccanismo funziona qui: una maggiore sintesi proteica nelle piante transgeniche esaurisce la fornitura di amminoacidi liberi e questo, a sua volta, porta a una migliore fotosintesi. In esperimenti sul campo della durata di due anni condotti in diverse condizioni climatiche, i genetisti indiani hanno scoperto che la resa dei tuberi di patata transgenici è del 15-25% superiore al normale.
Le patate non hanno danneggiato i ratti
La patata transgenica è stata testata per la sicurezza sui ratti che l'hanno mangiata per tre mesi. L'esame del sangue biochimico si è rivelato normale, così come lo stato di lavoro di tutti i sistemi corporei. Anche il sistema immunitario si è comportato con calma, non sono stati osservati segni di allergia negli animali. L'analisi istologica post-mortem di vari tessuti non ha mostrato anomalie. Gli scienziati si sono assicurati che la proteina AmA1 sia completamente digerita dagli enzimi nel succo gastrico.
Quindi il metodo per migliorare le patate proposto dagli scienziati indiani si è dimostrato efficace e sicuro. Gli autori dell'articolo PNAS ritengono che questo gene possa essere utilizzato in altre culture.
