Ученые из Еврейского университета в Иерусалиме научили растения производить β-казеин — один из основных белков коровьего молока. Более того, исследователи обнаружили, что растительные клетки способны самостоятельно создавать структуры для его хранения. Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Plant Science.
Для эксперимента исследователи генетически модифицировали арабидопсис — небольшое растение, часто используемое в лабораторных исследованиях. Семена заставили производить бычий β-казеин, соединив его с фрагментом растительного белка олеозина. Этот компонент связывается с масляными тельцами внутри клеток.
Ученые рассчитывали, что казеин будет накапливаться в вакуолях — клеточных структурах, предназначенных для хранения различных веществ. Однако электронная микроскопия показала неожиданный результат: белок формировал особые структуры вокруг крошечных масляных телец. Они напоминали мицеллы казеина — образования, в которых этот белок естественным образом существует в молоке.
При этом накопление белка не помешало семенам нормально прорастать. Наиболее эффективные растения производили β-казеин в количестве около 1,26% от общего объема растворимого белка семян. По словам авторов, это более высокий показатель, чем во многих предыдущих экспериментах по производству казеина в растениях.
Исследователи считают, что открытый механизм можно использовать для создания растительных «фабрик» молочных белков. Такой подход потенциально позволит получать ингредиенты для продуктов питания без использования коров, а также может применяться для производства других ценных белков, включая фармацевтические препараты.
После экспериментов с арабидопсисом ученые перенесли технологию на сафлор — масличную культуру, способную расти в жарком и засушливом климате. Это может упростить масштабирование технологии.
При этом речь пока идет о лабораторной разработке, а не о готовой замене молочному производству. Ученым еще предстоит оценить, насколько эффективно и экономически целесообразно выращивать такие растения в промышленных масштабах и использовать полученный белок для производства продуктов.
Ранее ученые внедрили гены свиньи в салат, чтобы он обрел вкус мяса.
