Пшеницата е основен източник на калории, въглехидрати и протеини в световен мащаб, а характерните за нея глутенови протеини придават на тестото за хляб и тестени изделия текстура и еластичност. Но той може да предизвика и автоимунни реакции като целиакия, която се разпространява все по-често в световен мащаб.
Изследователи от Калифорнийския университет, Дейвис, са изтрили група гени в пшеницата, които генерират глутенови протеини, които могат да предизвикат имунни реакции, без да навредят на качеството на хляба на тази световна хранителна култура.
Откритията, публикувани този месец в списанието Theoretical and Applied Genetics, няма да доведат до създаването на безопасна за целиакия форма на пшеницата, но представляват важна стъпка напред в изследванията на целиакията, казва Мария Ротерсман, водещ автор на статията и докторант по растителна биология, работеща в лабораторията на генетика на пшеницата Хорхе Дубковски.
„Глутеновите протеини, които елиминирахме, са тези, които предизвикват най-силна реакция при хора с целиакия, и тяхното елиминиране може да намали риска от предизвикване на заболяването при хора без целиакия“, каза Дубковски.
Глутенът се състои от два класа протеини - глутенини и глиадини - и премахването на всички тях би понижило качеството на хляба. Изследователският екип използва гама-лъчение, за да се насочи към алфа-глиадините, които могат да предизвикат тежки реакции при хора с цьолиакия.
„Пшеницата е основна култура и много хора разчитат на нея за калории“, казва Ротерсман. „Това се превръща в бариера, когато хората не могат безопасно да ядат пшеница. Алфа-глиадините определено са кандидати за отстраняване от гледна точка на опитите за създаване на по-малко алергизираща пшеница.“
На пазара
Екипът произвежда семена от тези редактирани сортове и тества качеството на пшеницата и тестото в лабораторията за качество на Калифорнийската комисия по пшеницата. След като стойността на тези селекционни линии беше установена, те бяха депозирани в Информационната мрежа за зародишни ресурси (Germplasm Resources Information Network, GRIN), управлявана от Службата за селскостопански изследвания към Министерството на земеделието на САЩ, за да бъдат широко достъпни.
„Вълнуващото нещо, което открихме, е, че качеството на брашното, произведено от тази пшеница, в някои случаи действително се подобрява“, казва Ротерсман. „Производителите не само могат да го отглеждат, но и да очакват по-високо качество на продукта, което според мен е огромен стимул за хората да възприемат широко този сорт. Те могат да бъдат засаждани по същия начин, по който се засажда обикновената пшеница.“
Занаятчийски пекари, мелничари и ферми за хранене проявиха интерес към новите сортове. Семената се засаждат като всички останали култури и не изискват специални грижи. Сортовете са конвенционално отглеждани и са подходящи за Калифорния, казва Ротерсман.
„Преди се предполагаше, че премахването на глиадините ще има отрицателен ефект върху качеството на хляба“, каза Дубковски. „Нашето проучване показва, че това не винаги е така и че можем да намалим алергенността на пшеницата и едновременно с това да подобрим качеството.“
Герман Бургенер, Джошуа Хегарти, Джунли Джан, Венджун Джан и Сяоцин Джан от катедрата по растителни науки допринасят за изследването, както и учени от UC Davis Proteomics Core Facility, Howard Hughes Medical Institute, California Wheat Commission и Agricultural Research Service на USDA.
Финансирането на изследването е осигурено от Фондацията за заболяване от целиакия, Националния институт по храните и земеделието към Министерството на земеделието на САЩ, Медицинския институт „Хауърд Хюз“ и Фондацията за изследвания в областта на храните и земеделието.
