Исследователи из Еврейского университета Иерусалима с коллегами вырастили растение, синтезирующие бета-казеин – важный компонент коровьего молока. Ученые всего мира активно ищут экологичные альтернативы традиционному животноводству, способные удовлетворить растущий спрос на молочные продукты без вреда для климата.

Молекулярное фермерство, использующее сельскохозяйственные культуры как миниатюрные биофабрики, считается перспективным направлением, но синтез сложных животных белков в растениях долгое время не удавалось реализовать.

В ходе нового исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Plant Science израильские ученые совместно с новозеландской компанией Miruku генетически модифицировали семена модельного растения, чтобы они производили бета-казеин.

Авторы планировали, что белок будет накапливаться в специальных вакуолях, но природа неожиданно нашла свое решение. Электронная микроскопия показала, что молочный белок сформировал уникальные структуры, похожие на естественные казеиновые мицеллы, которые связались с крошечными масляными тельцами внутри клеток семян. При этом растения сохранили здоровую всхожесть, а уровень содержания казеина достиг 1,26% от общего количества растворимого белка в семенах.

Соавтор работы профессор Одед Шосеев отмечает: "Мы хотели собрать белок в определенном месте внутри клетки, но обнаружили, что растение фактически создало собственное решение для его хранения. Это дает нам ценную информацию о том, как растения работают со сложными белками, и может помочь нам разработать более эффективные системы для производства экологически чистых молочных белков".

Успешное завершение экспериментов дает новые возможности для пищевой индустрии. Ученые уже перенесли технологию с модельных образцов на реальный сафлор – масличную культуру, которая идеально подходит для выращивания в условиях жаркого и засушливого климата. В будущем это позволит выращивать подлинные молочные ингредиенты для сыров и йогуртов, используя лишь солнечный свет и воду.

newsru.co.il