工程油料作物产生高水平的强效抗氧化剂

In a major step forward for sustainable pigment production, scientists have successfully engineered the oilseed crop Camelina sativa to produce high levels of astaxanthin—a valuable red antioxidant used to color farmed salmon and shrimp—using plant-derive

在可持续色素生产的重要一步中,科学家们成功地改造了油籽作物亚麻籽,利用植物来源的基因而不是细菌途径生产高水平的虾青素——一种用于给养殖鲑鱼和虾上色的有价值的红色抗氧化剂。

由内布拉斯加大学林肯分校植物科学创新中心主任Edgar Cahoon教授领导的美国/英国生物技术学家联合研究小组的研究结果可能为合成虾青素提供一种商业上可行的替代品,目前虾青素是通过昂贵的化学合成或藻类等有限的天然来源生产的。

这项工作发表在《植物生物技术杂志》上。虾青素属于一类被称为酮类胡萝卜素的红色色素,不仅因其着色特性,还因其卓越的抗氧化能力而备受珍视。这些色素在大多数作物中不是天然存在的,但通过从猩红色亚麻花(Adonis aestivalis)中借用基因,研究人员将一种新的酮类胡萝卜素生物合成途径引入了亚麻籽中。

与早期使用细菌基因的研究不同,这种植物来源的途径被证明更有效、更清洁。它几乎将所有的前体β-胡萝卜素转化为酮类胡萝卜素,虾青素占总量的三分之一以上,达到每克种子约47微克。

重要的是,提取的油明显更耐氧化,这一特性可能会吸引食品工业在植物性产品中使用油凝胶等用途。

至关重要的是,改良植物在田间没有表现出发育迟缓或明显的压力迹象,这一结果在美国和英国的多个生长季节都得到了验证。

“随着寻找天然、可扩展的合成添加剂替代品的压力越来越大,我们相信这种方法可以为新一代可持续的富含色素的油籽铺平道路,”Rothamsted的Richard Haslam博士说,他是该研究论文的合著者之一。

Johnathan Napier教授评论道:“Rothamsted团队非常高兴能成为这一非常成功的合作的一部分,从而培育出具有增强性状的作物。在真实世界的田间条件下测试我们的原型植物也很棒”

UNL的Cahoon教授补充道:“洛桑在转基因亚麻荠田间试验和脂质组学方面的世界级专业知识对这项研究的成功至关重要。我们期待与洛桑研究人员合作,将这项技术商业化。”