Новите сортове отговарят на някои от най-големите научни предизвикателства в сектора

Учени от Embrapa Agroenergia в Бразилия са разработили първите сортове захарна тръстика с помощта на технологията за редактиране на гени CRISPR. Редактираните сортове се наричат Cana Flex I и Cana Flex II. Съответните отличителни черти са по-лесната усвояемост на клетъчната стена и по-високата концентрация на захароза в растителните тъкани.

Редактираните растения се считат за нетрансгенни или без ДНК, съгласно нормативна резолюция №16 (RN №16) на Националната техническа комисия по биобезопасност (CTNBio), издадена на 9.12.2021 г. И двете разработки са използвали CRISPR („Clustered regularly-interspaced short palindromic repeats“), наградената с Нобелова награда революционна техника за манипулиране на гени, открита през 2012 г.

Те отговарят на едно от най-големите научни предизвикателства в сектора на захарната тръстика: лесен достъп на ензимите до захарите, уловени в клетките, което улеснява производството на етанол (първо и второ поколение) и по-добро извличане на други биопродукти.

В случая с Cana Flex I, техниката CRISPR заглушава гена, отговорен за твърдостта на клетъчната стена на растенията, за да увеличи нейната „смилаемост“. Това означава, че процесът на ензимна хидролиза – химичен процес, който извлича съединения от растителна биомаса, е по-ефективен.

Cana Flex II: повече захароза

Вторият сорт, Cana Flex II, е създаден чрез заглушаване на ген в тъканта на захарната тръстика. В резултат на това изследователите постигнаха значително увеличение на производството на захароза в стъблата на растението.

„След като открихме тази характеристика на натрупването на захар, ние прехвърлихме това знание върху реколтата от захарна тръстика, която е цел на нашето изследване“, обяснява изследователят на Embrapa Уго Молинари. По думите му са наблюдавали 15% повече захароза в стъблото и увеличение от 200% в листата. Проучването също така идентифицира по-висока концентрация на други захари, като глюкоза и фруктоза, както в сока, така и в растителната тъкан.

„Проведохме и тестове, за да видим дали генът има ефект върху подобряването на озахаряването, което е превръщането на целулозата в индустриална захар. За пореден път наблюдаваме ръст от около 12%”, споделя Молинари.

Производство на биоетанол

Според Молинари основните предимства на Cana Flex II са по-висока ефективност при производството на биоетанол, по-добри сортове за промишлени цели, по-добра смилаемост за храна за животни и повече добавена стойност за сектора като цяло.

„През 2020/2021 г. общото световно производство на захар е 188 милиона тона, като Бразилия е отговорна за 39 милиона тона, което се равнява на 21%“, казва Молинари.

Той също така добавя, че отглеждането на захарна тръстика може да допринесе за по-чиста енергийна матрица. „Днес знаем, че повече от 45% от бразилската енергийна матрица е възобновяема и захарната тръстика допринася с 30% за тези възобновяеми източници“, заключва изследователят.