Tin tức > Trang tin Khoa học-Công nghệ
 
 
 
 
Sắc tố được tạo bởi cây củ cải đường có thể giúp nâng cao tính kháng bệnh và giá trị dinh dưỡng của cây trồng
Ngày đăng: 23/08/2017       Số lượt xem: 1467       Người đăng: admin
 

 

 

 

Cà chua xanh (trên) và chín (dưới). Cà chua bình thường (bìa trái) chuyển từ xanh sang đỏ khi chín. Ngược lại, cà chua biến đổi gen có các dạng màu tím đỏ khác nhau tùy thuộc vào chúng sản sinh ra betalains (thứ 2 từ trái qua), sắc tố anthocyanins (thứ 2 từ phải qua), hay cả hai (bìa phải).Credit: Weizmann Institute of Science

 

Màu sắc trong giới thực vật không phải chỉ để cho vui mắt. Mà các sắc tố màu còn để thu hút côn trùng thụ phấn, bảo vệ cây trồng khỏi bệnh hại, mang lại những lợi ích về sức khỏe, và được sủ dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược. Một nghiên cứu mới được tiến hành tại Viện Khoa học Weizmann, được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences, đã và đang mở ra hướng đi cho nhiều giá trị tiềm năng của betalains, các sắc tố màu vàng và màu tím-đỏ có giá trị dinh dưỡng cao được biết tới bởi các đặc tính chống oxy hóa của chúng và được sử dụng phổ biến làm phẩm màu thực phẩm.

 

Chất betalains được sinh ra bởi hoa và quả cây xương rồng như các cây thuộc chi hoa giấy và một số loại cây ăn được – đặc biệt nhất là cây củ cải đường. So với 2 nhóm sắc tố thực vật chủ yếu khác thì betalains tương đối hiếm trong tự nhiên, và cho đến gần đây sự tổng hợp của chúng trong cây cũng vẫn chưa được hiểu rõ. Giáo sư Asaph Aharoni ở Khoa Khoa học Môi trường và Thực vật của Weizmann và tiến sỹ Guy Polturak, khi còn là một nghiên cứu sinh, đã cùng với các thành viên khác trong nhóm nghiên cứu sử dụng 2 loại thực vật sản sinh ra betalain là cây củ cải đường đỏ (Beta vulgaris) và cây hoa bốn giờ (Mirabilis jalapa) trong phân tích của họ. Bằng cách sử dụng trình tự RNA thế hệ kế tiếp và các công nghệ tiên tiến khác, các nhà nghiên cứu đã xác định được một gen mới liên quan tới sự tổng hợp betalain và đã khám phá ra các phản ứng hóa sinh mà cây trồng sử dụng để biến đổi acid amin tyrosine thành betalains.

 

Để kiểm tra lại các phát hiện của mình, họ đã biến đổi di truyền một loại men để sản sinh betalains. Sau đó, họ đã khắc phục được thử thách cuối cùng là: sao chép lại được sự tổng hợp betalain trong các loại thực vật ăn được mà bình thường các cây đó không tạo ra các sắc tố này.

Thành công đã thong báo sự có mặt của betalains trong thế giới sắc màu sinh động. Các nhà nghiên cứu đã sản xuất khoai tây, cà chua, và cà tím có vỏ và thịt màu tím-đỏ. Họ cũng đã quản lý để kiểm soát vị trí chinh xác sản xuất betalain, ví dụ việc tạo ra sắc tố chỉ được diễn ra ở quả của cây cà chua chứ không được diễn ra ở lá hoặc thân.

 

 

 

 

 

Hoa thuốc lá trong tự nhiên có màu hồng nhạt (bìa trái), nhưng chúng có thể mang các màu mới (3 hình bên phải) khi được biến đổi gen để tổng hợp betalains. Credit: Weizmann Institute of Science

 

Sử dụng biện pháp tương tự, các nhà khoa học đã tạo ra cây thuốc lá cảnh (còn gọi là cây dã yên thảo) nở hoa màu tím và các cây thuốc lá nở hoa với các màu sắc khác nhau từ vàng tới hồng cam. Họ có thể thu được một màu sắc mong muốn bằng cách tạo ra các sự kết hợp khác nhau giữa các gen quy định màu sắc lien quan trong quá trình tổng hợp betalain. Các phát hiện này có thể được sử dụng để tạo ra các loại cây cảnh có những màu sắc có thể thay đổi tùy theo nhu cầu của con người.

 

Tuy nhiên, sự thay đổi về màu sắc không phải là kết quả mong muốn duy nhất. Hoạt tính chống oxy hóa có lợi cho sức khỏe ở cà chua có tổng hợp betalain cao hơn cà chua bình thường là 60%. Aharoni nhận xét “Trong tương lai, những phát hiện của chúng tôi có thể được sử dụng để củng cố một loạt cây trồng với betalain nhằm làm tăng giá trị dinh dưỡng của chúng”.

 

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra them một lợi ích nữa của betalains đó là nó bảo vệ thực vật chống lại bệnh thối xám do nấm Botrytis cinereagâyra, bệnh mà hang năm gây thiệt hại cho cây trồng nông nghiệp hàng tỷ đô la. Nghiên cứu cho thấy, tính kháng lại bệnh thối xám đã tăng lên tới 90% ở các cây được thiết kế để tạo betalains.

 

Các nhà khoa học đã tạo ra các phiên bản betalain không có trong tự nhiên. Polturak nói “Một số sắc tố mới này cho thấy tiềm năng ổn định hơn các betalains tự nhiên. Điều này có thể có ý nghĩa quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm, ngành thường xuyên sử dụng betalains như các chất nhuộm màu thực phẩm tự nhiên, ví dụ như sữa chua dâu tây”.

 

Hơn nữa, các phát hiện của nghiên cứu có thể được ngành công nghiệp dược đưa vào sử dụng. Khi thực vật bắt đầu sản xuất betalains, bước đầu tiên là sự chuyển đổi tyrosine thành một sản phẩm trung gian gọi là L-dopa. Chất này không chỉ được sử dụng như một loại thuốc, mà nó còn là nguyen liệu ban đầu để sản xuất các loại dược chất bổ sung, đặc biệt là các loại thuốc phiện như morphine. Vì vậy, thực vật và vi sinh vật được thiết kế để chuyển đổi trypsine thành L-dopa có thể được coi như một nguồn sản xuất nguyen liệu giá trị này.

 

Nguyễn Thị Hồng Nhung theo Phys.org

 
Các tin tức khác [Quay về] 
 
     Polyme siêu hấp thụ nước sử dụng để giữ ẩm và cải tạo đất    (11/09/2020 | 116)
     Tổng quan di truyền cây hồ tiêu    (08/09/2020 | 96)
     Mùi hương đặc biệt gây ra đại dịch châu chấu    (27/08/2020 | 127)
     Nghiên cứu làm sáng tỏ sự hình thành mạch ở thực vật    (15/08/2020 | 114)
     Năm 2025, nồng độ CO2 trong khí quyển Trái đất sẽ đạt mức cao nhất trong 3,3 triệu năm qua    (29/07/2020 | 191)


  :: TIN MỚI NHẤT
Chương trình làm việc của GĐ Nguyễn Hồng Sơn
Chương trình làm việc của PGĐ Phạm Văn Toản
Chương trình làm việc của PGĐ Đào Thế Anh
Khí thế mới vụ đông 2020
Khảo nghiệm giống lúa mới - ''đãi cát tìm vàng''

  :: TIN ĐỌC NHIỀU NHẤT
Kỹ thuật trồng bắp, ngô
Hạnh phúc là biết hài lòng với những gì mình đang có
Top 10 loài hoa đẹp nhất Việt Nam
Thành tựu đã đạt được
Ý nghĩa và nguồn gốc hoa đồng tiền ít ai biết
 

Cơ quan chủ quản: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

Trang tin điện tử của Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.

Người chịu trách nhiệm chính: Giám đốc Nguyễn Hồng Sơn

Giấy phép số: 114/GP-BTTTT ngày 23/03/2007 Bộ Thông tin và Truyền thông.

Trụ sở: Thanh Trì - Hà Nội;  Điện thoại: 84.24.38615487;  Fax: 84.24.38613937.