_ Descoperirea cercetării botanice ar putea optimizarea producției de pulbere de annatto

Cercetătorii de la Colegiul de Agricultură Luiz de Queiroz de la Universitatea din São Paulo (ESALQ-USP) și de la Universitatea Federală din Viçosa (UFV) din Brazilia au demonstrat pentru prima dată că bixina sau pulberea de annatto, un pigment carotenoid extras din semințele de achiote sau arbore de annatto (Bixa orellana), nu se produce doar în semințe, ci și în alte organe, și că procesul se intensifică în faza adultă a plantei.

Studiul este publicat în Journal of Experimental Botany, descrie, de asemenea, modificări genetice la specii care pot optimiza producția de pigment, care este utilizat pe scară largă în industria alimentară și a băuturilor ca agent de colorare naturală, precum și în cremele de protecție solară, precum și în alte medicamente și produse cosmetice.

Cererea pentru pigment a crescut în ultimii ani, deoarece tot mai mulți consumatori caută produse cu ingrediente naturale. Conform datelor publicate în Revista Brasileira de Gestão e Desenvolvimento Regional, Brazilia este cel mai mare producător mondial de pigment, cu statul São Paulo în frunte.

„Cu cât știm mai multe despre caracteristicile anatomice și fiziologice ale Speciile native din Brazilia, în special cele cu importanță economică, cum ar fi annatto, și cu cât înțelegem mai bine căile genetice implicate în dezvoltarea lor și substanțele pe care le produc, cu atât mai eficient le vom putea gestiona, ceea ce este esențial într-o eră. a schimbărilor climatice”, a declarat Fábio Tebaldi Silveira Nogueira, ultimul autor al articolului, pentru Agência FAPESP. El este cercetător la Laboratorul de Genetică Moleculară pentru Dezvoltarea Plantelor ESALQ-USP.

În studiu, cercetătorii aparținând grupului lui Nogueira și Laboratorului de Cultură a Țesuturilor Vegetale al UFV, condus de Wagner Campos Otoni, au analizat producția de pigment în timpul plantei. dezvoltare, concentrându-se pe tranziția de fază juvenilă la adultă, cunoscută și sub denumirea de schimbare a fazei vegetative.

Acest lucru este important deoarece pulberea de annatto folosită în industria alimentară și a băuturilor este extrasă din semințele copacului. și, prin urmare, s-a presupus întotdeauna că randamentele sunt mai mari în timpul fazei de adult.

„Am efectuat teste în laborator pentru a evalua plantele în diferite stadii de dezvoltare și am constatat că producția de pulbere de annatto crește în schimbarea de fază și de asemenea, în frunze”, a spus Nogueira.

Cercetătorii și-au propus apoi să investigheze căile genetice și fiziologice care sunt implicate în modificările producției de pigment în timpul dezvoltării frunzelor, concentrându-se pe calea reglementată de microARN 156, cunoscut ca fiind responsabil pentru schimbarea fazei de la juvenil la adult la mai multe alte plante.

Cercetătorii au descoperit că o scădere a producției de microARN 156 la sfârșitul fazei juvenile a coincis cu o creștere. în producerea pigmentului. Următorul pas de validare a acestor informații în arborele de annatto a constat în modificarea genetică a plantelor pentru a supraexprima microARN 156. Analizele anatomice, proteomice și statistice au confirmat descoperirea: cu cât a fost produs mai mult microARN 156, cu atât s-au observat mai multe caracteristici juvenile la plante, care au luat mai mult pentru a trece la faza adultă.

„Frunzele care rămân mai mult în starea juvenilă au o formă diferită, cu mai puține canale pentru a elibera pigmentul”, a explicat Nogueira.

„Cu În ceea ce privește aspectele moleculare, am constatat că mai multe enzime implicate în calea de producere a pigmentului au fost suprimate în faza juvenilă, dar ne-a impresionat în mod deosebit prezența crescută a hormonului asociat stresului acid abscisic [ABA]: deoarece ABA și pulberea de annatto împărtășesc căi metabolice similare, este ca și cum planta a transferat o parte din carbonul pe care l-ar folosi pentru a face pulbere de annatto pe această altă linie de producție.”

„Dacă da, procesul poate fi explicat ca datorită protecției naturale oferite de hormon împotriva stresului abiotic, cum ar fi seceta și temperaturile extreme.”

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că plantele modificate genetic au produs nu numai mai puțină pulbere de annatto în timpul fazei juvenile, ci și mai puține alți metaboliți, cum ar fi terpenele, care joacă un rol cheie în polenizare și au multe utilizări medicinale. Constatarea indică momentul optim pentru extracție.

Cercetătorii afiliați la Școala de Inginerie Lorena (EEL-USP), la Universitatea de Stat din Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), la Universitatea Federală din Paraíba (UFPA) și Universitatea de Stat din Santa Cruz (UESC) au participat și ele la studiu.

(Fluierul)