Вчені успішно застосували технологію редагування генів CRISPR для виведення нового сорту пшениці, який значно знижує утворення акриламіду — токсичної сполуки, що виникає при обсмажуванні або випіканні крохмалистих продуктів. Цей прорив пропонує потенційне вирішення давньої проблеми безпеки харчових продуктів, не знижуючи урожайність культури.
Наука за процесом підсмажування
Небезпека криється в природному процесі, що називається реакцією Майяра, який надає підсмажений хліб характерний колір і смак. Однак пшениця містить амінокислоту, відому як вільний аспарагін, яку рослина використовує для зберігання азоту. За впливу високих температур цей аспарагін перетворюється на акриламід — речовину, що класифікується вченими як ймовірний канцероген.
Щоб боротися з цим, дослідники з Rothamsted Research (Великобританія) використовували CRISPR — інструмент високоточного редагування геному для впливу на специфічні гени, відповідальні за вироблення аспарагіну.
Точність проти випадкових мутацій
У дослідженні порівнювалася точність CRISPR та традиційних методів селекції, які покладаються на хімічні агенти для виклику випадкових мутацій. Результати продемонстрували колосальну різницю в ефективності:
- Пшениця, відредагована за допомогою CRISPR: Впливаючи на один або два конкретні гени, дослідники знизили рівень вільного аспарагіну на 59–93%. Що критично важливо, ці зміни не вплинули на врожайність.
- Традиційні методи: Хоча класичні методи дозволили знизити рівень аспарагіну на 50%, вони призвели до втрати врожаю на 25%, ймовірно, через ненавмисні мутації в інших ділянках геному рослини.
У ході практичних випробувань хліб та печиво, виготовлені з цієї відредагованої пшениці, показалиdrasticamente нижчий рівень акриламіду. У деяких випадках концентрація була настільки мала, що виявлялася нижче за межу виявлення навіть після обсмажування.
Регуляторні бар’єри та фактор ЄС
Незважаючи на очевидний науковий успіх, комерційне майбутнє цієї пшениці багато в чому залежить від змін у політичному та нормативному середовищі.
Переваги та ризики Великобританії
Після Брекзиту Великобританія позиціонує себе як світовий центр досліджень у галузі редагування генів. Закон про генетичні технології (точне розведення) 2023 року спростив процеси розробки та маркетингу таких культур. Однак цей прогрес перебуває під загрозою через переговори між Великобританією та ЄС щодо санітарних і фітосанітарних (SPS) угод. Якщо Великобританію змусять суворо дотримуватися правил ЄС щодо харчових продуктів, використання таких культур з високоточним розведенням може значно сповільнитися.
Тиск стандартів безпеки ЄС
В даний час Європейський Союз посилює правила щодо акриламіду, встановлюючи суворіші гранично допустимі рівні для харчових продуктів. Це створює динаміку «дзвінка та можливості»:
1. Виклик: Більш суворі правила ЄС можуть призвести до заборони певних видів хліба, що перевищують норми вмісту акриламіду.
2. Можливість: Пшениця з низьким вмістом акриламіду дозволить виробникам продуктів харчування відповідати мінливим стандартам безпеки, не змінюючи рецептуру і не стикаючись з різким зростанням виробничих витрат.
«Пшениця з низьким вмістом акриламіду дозволить підприємствам харчової промисловості відповідати мінливим стандартам безпеки, не жертвуючи якістю продукції… Це також дає значну можливість знизити споживання канцерогенів споживачами», — зазначає професор Найджел Халфорд, провідний дослідник Rothamsted Research.
Висновок
Цей прорив у редагуванні генів приносить подвійну користь: він підвищує безпеку споживачів, знижуючи вплив потенційних канцерогенів, і надає харчовій промисловості спосіб дотримуватися світових норм охорони здоров’я, що посилюються, без шкоди для врожайності або якості продукції.
