ASPB рада объявить о публикации результатов исследований, имеющих важное значение для этерификации лютеина в мягкой пшенице.
Исследователи Джасинта Уоткинс и Барри Погсон из Центра передового опыта ARC по биологии энергии растений Австралийского национального университета вместе с другими сотрудниками ANU и их коллегами из Университета Аделаиды, Университета Сиднея и Университета Торонто разработали свое исследование, чтобы понять этерификацию лютеина в зерне пшеницы.
Каротиноиды отвечают за яркую окраску многих злаков, овощей и фруктов. Они также служат микроэлементами в рационе человека и необходимы для поддержания здоровья и работы мозга. Каротиноиды могут быстро разлагаться в зерне и других пищевых продуктах во время послеуборочного хранения, что приводит к снижению их питательной ценности. Стабильность и удерживание каротиноидов повышается за счет этерификации, химической реакции между каротиноидом и жирными кислотами, полученными из липидов. До сих пор молекулярный механизм, контролирующий этерификацию в зерне, не был понят.
Авторы идентифицировали ген, ответственный за этерификацию каротиноидного лютеина в мягкой пшенице, как ксантофиллацилтрансферазу (Xat), расположенную на хромосоме 7 генома пшеницы D (мягкая пшеница имеет гексаплоидный геном, который включает три полных геномы, обозначенные как A, B и D, в ядре каждой клетки). Уоткинс и др. показали, что белок, кодируемый этим геном, представляет собой фермент XAT, который этерифицирует несколько каротиноидов с несколькими типами липидов. Хотя белок XAT накапливается по мере развития зерна, он действует только после сбора урожая. Поскольку фермент XAT и каротиноидные субстраты, на которые он действует, локализованы в разных частях растительных клеток, авторы предполагают, что фермент способен взаимодействовать со своими субстратами только при разрушении клеточных компартментов после сбора урожая. Таким образом, контроль времени этого распада может позволить точно настроить этерификацию каротиноидов в зерне пшеницы.
В качестве следующих шагов авторы работают над переносом небольшого участка хромосомы 7D, включая ген Xat, в твердую пшеницу (макаронные изделия). Лютеин важен для качества зерна твердых сортов, поскольку он обеспечивает желтый или кремовый цвет макарон и кускуса. Тем не менее, в отличие от мягкой пшеницы, твердая пшеница не имеет D-генома и, следовательно, не может этерифицировать свой лютеин. Воодушевленный тем, что ее исследование дает представление как о биологии растений, так и о здоровье человека, первый автор Джасинта Уоткинс сказала: «Введение гена Xat в твердую пшеницу может помочь поддерживать высокий уровень желтого пигмента во время хранения и транспортировки. Понимание этерификации также открывает новые возможности для повышения пищевой ценности злаков, решения проблемы удержания и стабильности других каротиноидов, в том числе с активностью провитамина А».