Листья томатов содержат удивительно высокое количество белка - до 27%, что делает их перспективным источником растительного белка в условиях растущего спроса. Однако его широкомасштабное использование пока не представляется возможным. Работа исследователя-докторанта Вагенингенского университета Мариетерес Клейтер выявляет проблемы, которые необходимо решить, чтобы раскрыть потенциал листьев томатов как ценного сырья.
Принцип «отходов не существует» лежит в основе экономики замкнутого цикла, стимулируя поиск разумных и креативных способов повторного использования растительных отходов. Университет и исследовательский центр Вагенингена активно изучают методы преобразования этих отходов в ценные ресурсы.
«Большая часть белка в листьях томатов состоит из рубиско. Это важный фермент для фотосинтеза: он помогает растению улавливать CO2 из воздуха. В идеале из этого белка можно приготовить блюдо, похожее на тофу. Но это ещё не всё. В наших экспериментах извлечённый белок оставался зелёным благодаря хлорофиллу. Это не идеально - люди не привыкли к зелёному белку, - но если использовать его, например, в коктейлях или в качестве пищевой добавки, цвет не будет такой уж проблемой», рассказывает исследователь.
Пройдет некоторое время, прежде чем в теплицах появятся томатные растения, которые будут давать не только плоды, но и полезные белки из своих листьев.
«Существует множество факторов, затрудняющих экстракцию, - объясняет Клейтер. - Важнейший из них - это то, что клеточные стенки листьев образуют физический барьер, затрудняющий извлечение белка. Состав клеточных стенок также меняется по мере старения листьев. Это снижает выход экстрагированного белка, особенно из старых листьев».
Существует несколько причин, по которым извлечение белка из молодых листьев томата предпочтительнее. По мере созревания листьев ферменты, называемые протеазами, расщепляют белки на более мелкие молекулы, называемые пептидами.
«В наших испытаниях мы отключили два гена, ответственных за выработку таких протеаз. Это сработало: распад белка был подавлен, но только в самом конце периода роста», - говорит ученый.
Это исследование началось с углубленного изучения того, как образуются и затем расщепляются белки в листьях томатов, с использованием метода протеомного анализа. Результаты показали, что на содержание белка и эффективность его извлечения влияет множество генов, что представляет собой ценную информацию для селекционеров растений. Благодаря этим знаниям селекционеры теперь могут целенаправленно работать с признаками, способствующими поддержанию высокого уровня белка даже по мере старения листьев, что крайне важно, поскольку использование молодых листьев на практике представляет собой сложную задачу. Молодые листья необходимы для фотосинтеза и, следовательно, для роста самих растений томатов.
Данная научная работа является частью более масштабной программы Университета и исследовательского центра Вагенингена по поиску новых источников растительного белка. Поскольку население планеты растёт, а производство животного белка становится неустойчивым, альтернативные культуры, дающие белок, приобретают всё большее значение.
Одним из примеров является ряска, известная как водяная чечевица, которая недавно была одобрена ЕС в качестве источника пищи и белка - после многолетних исследований в WUR.
«Текущие исследования также изучают, насколько хорошо белки из существующих сортов и вариантов (образцов) сельскохозяйственных и садовых культур можно извлекать на практике, например, из сахарной свеклы», заключает Клейтер.
Источник: www.wur.nl.
