ድንቹ ለሰው ልጆች የአመጋገብ ካርቦሃይድሬት ምንጭ ብቻ ሳይሆን ለብዙ የኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች የስታርች ምንጭ ነው። A&M AgriLife የቴክሳስ ሳይንቲስቶች በድንች ውስጥ የሚገኙትን ሁለት የስታርች ሞለኪውሎች - አሚሎዝ እና አሚሎፔክቲን - የሰብሉን የምግብ አሰራር እና የኢንዱስትሪ አጠቃቀሞችን እንዴት እንደሚለውጡ እያጠኑ ነው።
ለምሳሌ, ከፍተኛ የአሚሎፔክቲን ይዘት ያለው የሰም የተሰሩ ድንች ባዮፕላስቲክ, የምግብ ተጨማሪዎች, ሙጫዎች እና አልኮል ለማምረት ያገለግላሉ.
በቅርቡ በአለም አቀፍ ጆርናል ኦፍ ሞለኪውላር ሳይንስ እና የእፅዋት ሴል፣ ቲሹ እና ኦርጋን ባህል ላይ የታተሙ ሁለት ወረቀቶች CRISPR ቴክኖሎጂ የድንች አጠቃቀምን እንዴት እንደሚያሻሽል ይዳስሳሉ።
ሁለቱም ወረቀቶች Kirti Rathor, Ph.D., AgriLife Plant Biotechnologist በቴክሳስ A&M ፕላንት ጂኖሚክስ እና ባዮቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት እና የአፈር ዲፓርትመንት ላቦራቶሪ የድህረ ምረቃ ተማሪ በሆነችው በስቴፋኒ ቶኢንጋ፣ ፒኤችዲ የተሰራ ስራን ያጠቃልላል። እንዲሁም ሁለቱንም ወረቀቶች በጋራ የፃፈው ኢዛቤል ዌልስ፣ ፒኤችዲ፣ ድንች አርቢ በአግሪላይፍ ምርምር በቴክሳስ A&M የሆርቲካልቸር ሳይንስ ክፍል ነበር።
"ከእነዚህ ሁለት ጥናቶች ያገኘነው መረጃ እና እውቀት በዚህ በጣም አስፈላጊ ሰብል ውስጥ ሌሎች ተፈላጊ ባህሪያትን ለማስተዋወቅ ይረዳናል" ብለዋል ራቶር.
የድንች እውነታዎች
ድንቹ በ160 ሚሊዮን ሄክታር መሬት ላይ ከ40,8 በላይ አገሮች የሚበቅል ሲሆን ከአንድ ቢሊዮን በላይ ለሚሆኑ ሰዎች ዋነኛ ምግብ ነው።
መካከለኛ መጠን ያለው ድንች 160 ካሎሪዎችን ይይዛል፣ በአብዛኛው ከስታርች ነው ይላል ራቶር፣ ለዚህም ነው ሀረጎቹ በአለም ላይ ላሉ ለብዙ ሰዎች ጠቃሚ የሃይል ምንጭ የሆኑት። ድንቹ ቫይታሚኖችን እና ማዕድኖችን ጨምሮ ሌሎች ጠቃሚ ንጥረ ነገሮችን ይዟል.
ስታርች ለሁለቱም ለምግብነት እና ለኢንዱስትሪ አጠቃቀም ቁልፍ ጠቀሜታ አለው።
በድንች ቱቦዎች ውስጥ ያለው የስታርች መጠን የድንች አጠቃቀምን ለመወሰን ዋናው ምክንያት ነው.
ከፍተኛ-ስታርች ድንች በብዛት እንደ የፈረንሳይ ጥብስ፣ቺፕስ እና የደረቁ ድንች ያሉ የተሰሩ ምግቦችን ለማዘጋጀት ጥቅም ላይ ይውላል ይላል ዌልስ።
ዝቅተኛ እና መካከለኛ የድንች ድንች በብዛት ትኩስ ወይም እንደ ጠረጴዚ ድንች ጥቅም ላይ ይውላል ትላለች። ትኩስ የሳንባ ነቀርሳን ለመጠጣት ፣ ተጨማሪ ጠቃሚ ምክንያቶች የቆዳ ሸካራነት ፣ የቆዳ ቀለም ፣ የሥጋ ቀለም እና የሳንባ ቅርፅን ጨምሮ የሳንባ ነቀርሳ ገጽታ ናቸው። በቅርቡ እንደ ሕፃን ያሉ ልዩ ልዩ ዓይነት ድንች የተለያዩ ቅርጾች ታይተዋል; በቀይ, ወይን ጠጅ ወይም ቢጫ ቆዳ እና ሥጋ ተወዳጅ እየሆኑ መጥተዋል ምክንያቱም በዝግጅታቸው ቀላል እና የአመጋገብ ዋጋ መጨመር.
በተጨማሪም ኤታኖል ለነዳጅ ወይም ለአልኮል መጠጦች ከድንች ዱቄት ማምረት ይቻላል; የባዮግራድ የፕላስቲክ ምትክ; ወይም ሙጫዎች, binders, texturizing ወኪሎች እና መሙያ ለመድኃኒትነት, ጨርቃ ጨርቅ, እንጨት እና ወረቀት ኢንዱስትሪዎች እና የኢኮኖሚ ሌሎች ዘርፎች.
ለኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች በድንች ውስጥ ያለውን የስታርች መጠን እና አይነት ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ ነው.
ቶኢንጋ በልዩ የአሠራር ባህሪያቸው ምክንያት ከፍተኛ የአሚሎፔክቲን ስታርችስ ለምግብ እና ለሌሎች የኢንዱስትሪ አገልግሎቶች ተፈላጊ ናቸው ብሎ ያምናል። ለምሳሌ ፣ እንደዚህ ያሉ ስታርችሎች በምግብ ውስጥ እንደ ማረጋጊያ እና ውፍረት እና ለሰላጣ አልባሳት እንደ ኢሚልሲፋየር ለመጠቀም ተመራጭ ናቸው። በረዶ-ሟሟ መረጋጋት ስላለው፣ አሚሎፔክቲን ስታርች በቀዝቃዛ ምግቦች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። በተጨማሪም በአሚሎፔክቲን ስታርች የበለፀጉ ድንች ከድንች ጋር ሲነፃፀሩ ከፍተኛ የኢታኖል መጠን ያመርታሉ።
ከተመረጠው ስታርች ጋር የድንች እርባታ ጥቅሞች
ቶኢንጋ በስታርች-የተሻሻሉ የድንች ዝርያዎችን ማልማት አዳዲስ አማራጮችን ሊከፍት እንደሚችል ተናግሯል። በአለም አቀፍ ጆርናል ኦቭ ሞሎኩላር ሳይንሶች ላይ የገለፀችው እንደ ጂን-የተዘጋጀው ዩኮን ጎልድ ያሉ በአሚሎፔክቲን የበለፀጉ እና አነስተኛ አሚሎዝ ያላቸው ድንች ከባህላዊ አጠቃቀማቸው ያለፈ የኢንዱስትሪ ጥቅም አላቸው።
በአንጻሩ ግን ከፍተኛ የአሚሎዝ መጠን እና ዝቅተኛ አሚሎፔክቲን ያላቸው ድንች ለሰው ልጅ ፍጆታ ተመራጭ ይሆናል ሲል ዌልስ ተናግሯል። አሚሎዝ እንደ ፋይበር ይሠራል እና ግሉኮስን እንደ አሚሎፔክቲን በቀላሉ አይለቅም, በዚህም ምክንያት ዝቅተኛ ግሊሲሚክ መረጃ ጠቋሚን ያመጣል እና ድንቹ የስኳር በሽታ ላለባቸው ሰዎች የበለጠ ጣፋጭ ያደርገዋል.
CRISPR/Cas9 አዳዲስ እድሎችን ይፈጥራል
CRISPR/Cas9 ቴክኖሎጂ ለአርቢዎች የሚገኘውን የመሳሪያ ሳጥን አስፋፍቷል እና የሚፈለጉትን ባህሪያት ወደ ታዋቂ የንግድ ሰብል ዝርያዎች ለማካተት የበለጠ ቀጥተኛ እና ፈጣን ዘዴን ይሰጣል ሲል ዌይልስ ገልጿል። ባህላዊ እርባታ ከ 10-15 ዓመታት ሊወስድ የሚችል ረጅም ሂደት ነው.
በተጨማሪም የድንች ጂኖም ውስብስብ ባህሪ ስላለው አዳዲስ ዝርያዎችን ትክክለኛ የሆኑ ተፈላጊ ባህሪያትን መፍጠር ለተለመደው እርባታ ፈተና እንደሆነ ተናግራለች። ሞለኪውላር ቴክኖሎጂዎች የምርጫውን ውጤታማነት ጨምረዋል፣ እና CRISPR/Cas9 ቴክኖሎጂን በመጠቀም የጂን ማረም ሌላ ውስብስብነት ይጨምራል።
የተሻሻለ ዓይነት ዩኮን ጎልድ
በመጀመሪያው ጥናት ከተገመገሙት የተለያዩ የድንች ዝርያዎች መካከል ዩኮን ጎልድ ምርጡን በማደስ ለሁለተኛው ጥናት ጥቅም ላይ ውሏል። ውጤቱም ከፍተኛ መጠን ያለው አሚሎፔክቲን እና አነስተኛ የአሚሎዝ ይዘት ያለው ስቴች ውስጥ ያለው ድንች ነው።
ቶኢንጋ እንዳሉት "ከተንኳኳው ተክሎች አንዱ የሆነው T2-7 መደበኛ የእድገት እና የምርት ባህሪያትን አሳይቷል ነገር ግን ሙሉ በሙሉ አሚሎዝ አልነበረውም" ብለዋል.
ቲቢ ስታርች፣ T2-7፣ በወረቀት እና በጨርቃጨርቅ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ እንደ ማጣበቂያ/ማያያዣ፣ ባዮፕላስቲክ እና ኢታኖል ምርት የኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች አሉት። የዚህ የሙከራ ናሙና የቲቢ ስታርች፣ የኬሚካል ማሻሻያ ሳያስፈልገው እንዳይቀዘቅዝ እና እንዲቀልጥ ስለሚያስችለው፣ የታሰሩ ምግቦችን ለማምረትም ጠቃሚ መሆን አለበት። እንደ ብቸኛው የስታርች አይነት አሚሎፔክቲን ያለው ድንች ለኢንዱስትሪ አገልግሎት የሚውል ወይም የአልኮል መጠጦችን ለመፍጠር ብዙ ኢታኖልን ማፍራት አለበት።
በእነዚህ ጥናቶች ውስጥ እንደሚቀጥለው እርምጃ፣ accession T2-7 በራሱ ተበክሎ እና በለጋሽ የዩኮን ጎልድ እና ሌሎች የድንች ክሎኖች ተሻገረ።