आलु मानिसका लागि आहार कार्बोहाइड्रेटको स्रोत मात्र होइन, धेरै औद्योगिक प्रयोगका लागि स्टार्चको स्रोत पनि हो। A&M AgriLife टेक्सासका वैज्ञानिकहरूले आलुमा दुई स्टार्च अणुहरूको अनुपात कसरी परिवर्तन गर्ने भनेर अध्ययन गरिरहेका छन् - amylose र amylopectin - बालीको पाक र औद्योगिक उपयोगहरू बढाउन।
उदाहरणका लागि, उच्च एमाइलोपेक्टिन सामग्री भएका मोमी आलुहरू बायोप्लास्टिक्स, फूड एडिटिभ्स, चिपकने र रक्सीको उत्पादनमा प्रयोग गरिन्छ।
हालसालै इन्टरनेशनल जर्नल अफ मोलिक्युलर साइंसेज एण्ड प्लान्ट सेल, टिस्यु एण्ड अर्गन कल्चरमा प्रकाशित दुईवटा शोधपत्रहरूले सीआरआईएसपीआर प्रविधिले आलुको उपयोगलाई कसरी सुधार गर्न सक्छ भनी अन्वेषण गर्दछ।
दुबै कागजातहरूमा टेक्सास ए एन्ड एम प्लान्ट जीनोमिक्स र बायोटेक्नोलजी इन्स्टिच्युट र माटो विभागको एग्रीलाइफ प्लान्ट बायोटेक्नोलोजिस्ट कीर्ति राठौर, पीएचडीको प्रयोगशालामा स्नातक विद्यार्थी स्टेफनी टोइंगा, पीएचडीले गरेको काम समावेश छ। साथै दुबै पेपरको सह-लेखन इसाबेल वेल्स, पीएच.डी., टेक्सास ए एन्ड एम बागवानी विज्ञान विभागको एग्रीलाइफ रिसर्चमा आलु ब्रीडर थिइन्।
"यी दुई अध्ययनहरूबाट हामीले प्राप्त गरेको जानकारी र ज्ञानले हामीलाई यो महत्त्वपूर्ण बालीमा अन्य वांछनीय विशेषताहरू परिचय गराउन मद्दत गर्नेछ," राठौरले भने।
आलु तथ्य
आलु 160 भन्दा बढी देशहरूमा 40,8 मिलियन एकडमा खेती गरिन्छ र एक अरब भन्दा बढी मानिसहरूको लागि मुख्य खाद्य हो।
एक मध्यम आकारको आलुमा लगभग 160 क्यालोरीहरू हुन्छन्, प्रायः स्टार्चबाट व्युत्पन्न हुन्छ, राठोर भन्छन्, त्यसैले संसारभरका धेरै मानिसहरूका लागि ट्युबरहरू ऊर्जाको महत्त्वपूर्ण स्रोत हो। आलुमा भिटामिन र खनिज सहित अन्य आवश्यक पोषक तत्वहरू पनि हुन्छन्।
स्टार्च दुवै आहार र औद्योगिक प्रयोगको लागि महत्त्वपूर्ण महत्त्व हो।
आलुको प्रयोग निर्धारण गर्ने मुख्य कारक आलुको ट्युबरमा स्टार्चको मात्रा हो।
उच्च स्टार्च आलु प्रायः फ्रेन्च फ्राइज, चिप्स र सुकेको आलु जस्ता प्रशोधित खाना बनाउन प्रयोग गरिन्छ, वेल्स भन्छन्।
कम र मध्यम स्टार्च आलु प्राय ताजा वा टेबल आलुको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, उनी भन्छिन्। ट्युबरको ताजा उपभोगको लागि, छालाको बनावट, छालाको रङ, मासुको रङ, र ट्युबरको आकारलगायत थप महत्त्वपूर्ण कारकहरू टबरको उपस्थिति हुन्। भर्खरै, विभिन्न आकारका आलुका विशेष किस्महरू देखा परेका छन्, जस्तै बच्चा; रातो, बैजनी वा पहेँलो छाला र मासुको साथ तिनीहरूको तयारीको सजिलो र बढेको पोषण मूल्यको कारण लोकप्रिय हुँदैछ।
थप रूपमा, ईंन्धन वा मादक पेय पदार्थहरूको लागि आलुको स्टार्चबाट ईथानोल उत्पादन गर्न सकिन्छ; बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक विकल्प; वा औषधि, कपडा, काठ र कागज उद्योगहरू र अर्थतन्त्रका अन्य क्षेत्रहरूका लागि चिपकाउने, बाँध्ने, टेक्स्चराइजिंग एजेन्टहरू र फिलरहरू।
औद्योगिक अनुप्रयोगहरूको लागि, आलुमा स्टार्चको मात्रा र प्रकारलाई विचार गर्न महत्त्वपूर्ण छ।
टोइंगा विश्वास गर्छन् कि उच्च एमाइलोपेक्टिन स्टार्चहरू तिनीहरूको अद्वितीय कार्यात्मक गुणहरूको कारणले खाना र अन्य औद्योगिक प्रयोगहरूको लागि वांछनीय छन्। उदाहरणका लागि, त्यस्ता स्टार्चहरू खानामा स्टेबलाइजर र गाढा हुने र सलाद ड्रेसिङमा इमल्सीफायरको रूपमा प्रयोग गर्न रुचाइएको फारम हो। यसको फ्रिज-थाउ स्थिरताको कारण, एमाइलोपेक्टिन स्टार्च जमे भएका खानाहरूमा प्रयोग गरिन्छ। थप रूपमा, एमाइलोपेक्टिन स्टार्चमा धनी आलुले अन्य स्टार्चहरूसँगको आलुको तुलनामा उच्च स्तरको इथानोल उत्पादन गर्दछ।
चयन गरिएको स्टार्च संग आलु प्रजनन को लाभ
टोइंगा भन्छन् कि स्टार्च-परिमार्जित आलु प्रजातिहरूको विकासले नयाँ सम्भावनाहरू खोल्न सक्छ। आलु जसमा एमाइलोपेक्टिन उच्च हुन्छ र एमाइलोज कम हुन्छ, जस्तै कि जीन-सम्पादन गरिएको युकोन गोल्ड उनले इन्टरनेशनल जर्नल अफ मोलेक्युलर साइन्सेजमा वर्णन गरे, तिनीहरूको परम्परागत प्रयोग भन्दा बाहिर औद्योगिक उपयोगहरू छन्।
यसको विपरीत, उच्च amylose स्तर र कम amylopectin भएको आलु मानव उपभोगको लागि वांछनीय हुनेछ, वेल्सले भने। एमाइलोजले फाइबर जस्तै काम गर्छ र एमाइलोपेक्टिन जत्तिकै सजिलै ग्लुकोज छोड्दैन, जसले गर्दा ग्लाइसेमिक इन्डेक्स कम हुन्छ र मधुमेह भएका मानिसहरूका लागि आलुलाई अझ स्वादिष्ट बनाउँछ।
CRISPR/Cas9 ले नयाँ अवसरहरू सिर्जना गर्दछ
CRISPR/Cas9 प्रविधिले प्रजनकहरूका लागि उपलब्ध उपकरण बाकसलाई विस्तार गरेको छ र लोकप्रिय व्यावसायिक बाली प्रजातिहरूमा वांछित विशेषताहरू समावेश गर्ने थप प्रत्यक्ष र छिटो माध्यम प्रदान गर्दछ, Weils टिप्पणीहरू। परम्परागत प्रजनन एक लामो प्रक्रिया हो जुन 10-15 वर्ष लाग्न सक्छ।
थप रूपमा, आलुको जीनोमको जटिल प्रकृतिका कारण, मनपर्ने विशेषताहरूको सही सेटसहित नयाँ प्रजातिहरू सिर्जना गर्नु परम्परागत प्रजननका लागि चुनौती हो, उनी भन्छिन्। आणविक प्रविधिहरूले चयनको दक्षता बढाएको छ, र CRISPR/Cas9 प्रविधिको प्रयोग गरेर जीन सम्पादनले जटिलताको अर्को तह थप्छ।
सुधारिएको विविधता युकोन गोल्ड
पहिलो अध्ययनमा मूल्याङ्कन गरिएका विभिन्न आलु प्रजातिहरू मध्ये, युकोन गोल्डले उत्कृष्ट पुन: उत्पन्न गर्यो, त्यसैले यसलाई दोस्रो अध्ययनमा प्रयोग गरियो। परिणाम एमाइलोपेक्टिनको उच्च सामग्री भएको आलु र स्टार्चमा एमाइलोजको कम सामग्री थियो।
"नकआउट बिरुवाहरू मध्ये एक, T2-7 ले सामान्य वृद्धि र उपज विशेषताहरू देखाएको छ तर पूर्ण रूपमा एमाइलोज रहित थियो," टोइंगाले भने।
ट्युबर स्टार्च, T2-7, कागज र कपडा उद्योगहरूमा चिपकाउने/बाइन्डर, बायोप्लास्टिक, र इथेनॉल उत्पादनको रूपमा औद्योगिक अनुप्रयोगहरू छन्। यस प्रयोगात्मक नमूनाको ट्युबर स्टार्च, रासायनिक परिमार्जनको आवश्यकता बिना चिसो र पग्लने प्रतिरोधको कारणले, जमे भएका खानाहरूको उत्पादनमा पनि उपयोगी हुनुपर्छ। स्टार्चको एक मात्र रूपको रूपमा एमाइलोपेक्टिन भएको आलुले औद्योगिक प्रयोग वा अल्कोहलयुक्त पेय पदार्थहरू बनाउनको लागि थप इथेनॉल उत्पादन गर्नुपर्छ।
यी अध्ययनहरूमा अर्को चरणको रूपमा, पहुँच T2-7 स्व-परागकित थियो र ट्रान्सजेनिक तत्वहरू हटाउन युकोन गोल्ड र अन्य आलु क्लोनको डोनर स्ट्रेनको साथ पार गरियो।