ഉരുളക്കിഴങ്ങ് മനുഷ്യർക്ക് ഭക്ഷണ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റിന്റെ ഉറവിടം മാത്രമല്ല, നിരവധി വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾക്കുള്ള അന്നജത്തിന്റെ ഉറവിടവുമാണ്. വിളയുടെ പാചക, വ്യാവസായിക ഉപയോഗങ്ങൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഉരുളക്കിഴങ്ങിലെ രണ്ട് അന്നജം തന്മാത്രകളുടെ അനുപാതം - അമിലോസ്, അമിലോപെക്റ്റിൻ - എങ്ങനെ മാറ്റാമെന്ന് A&M AgriLife ടെക്സാസിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ പഠിക്കുന്നു.
ഉദാഹരണത്തിന്, ഉയർന്ന അമിലോപെക്റ്റിൻ ഉള്ളടക്കമുള്ള മെഴുക് ഉരുളക്കിഴങ്ങുകൾ ബയോപ്ലാസ്റ്റിക്, ഭക്ഷ്യ അഡിറ്റീവുകൾ, പശകൾ, മദ്യം എന്നിവയുടെ ഉത്പാദനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഇന്റർനാഷണൽ ജേണൽ ഓഫ് മോളിക്യുലർ സയൻസസ് ആൻഡ് പ്ലാന്റ് സെൽ, ടിഷ്യു, ഓർഗൻ കൾച്ചർ എന്നിവയിൽ അടുത്തിടെ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച രണ്ട് പേപ്പറുകൾ CRISPR സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ഉരുളക്കിഴങ്ങ് ഉപയോഗം എങ്ങനെ മെച്ചപ്പെടുത്താമെന്ന് പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു.
രണ്ട് പേപ്പറുകളിലും സ്റ്റെഫാനി ടോയിംഗ, പിഎച്ച്ഡി, കീർത്തി റാത്തോർ, പിഎച്ച്ഡി, ടെക്സസ് എ ആൻഡ് എം പ്ലാന്റ് ജെനോമിക്സ് ആൻഡ് ബയോടെക്നോളജി ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെയും ഡിപ്പാർട്ട്മെന്റ് ഓഫ് സോയിൽസിലെയും അഗ്രിലൈഫ് പ്ലാന്റ് ബയോടെക്നോളജിസ്റ്റിന്റെ ലബോറട്ടറിയിൽ ബിരുദ വിദ്യാർത്ഥിനിയായിരുന്നു. ടെക്സാസ് എ ആൻഡ് എം ഡിപ്പാർട്ട്മെന്റ് ഓഫ് ഹോർട്ടികൾച്ചറൽ സയൻസിലെ അഗ്രിലൈഫ് റിസർച്ച് പൊട്ടറ്റോ ബ്രീഡറായ ഇസബെല്ലെ വെയിൽസ്, പിഎച്ച്ഡി, രണ്ട് പേപ്പറുകളുടെയും സഹ-രചയിതാവായിരുന്നു.
"ഈ രണ്ട് പഠനങ്ങളിൽ നിന്നും ഞങ്ങൾ നേടിയ വിവരങ്ങളും അറിവും ഈ വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട വിളയിലേക്ക് അഭികാമ്യമായ മറ്റ് സ്വഭാവവിശേഷങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കാൻ ഞങ്ങളെ സഹായിക്കും," റാത്തോർ പറഞ്ഞു.
ഉരുളക്കിഴങ്ങ് വസ്തുതകൾ
160-ലധികം രാജ്യങ്ങളിൽ 40,8 ദശലക്ഷം ഏക്കറിൽ വളരുന്ന ഉരുളക്കിഴങ്ങ് ഒരു ബില്യണിലധികം ആളുകളുടെ പ്രധാന ഭക്ഷണമാണ്.
ഒരു ഇടത്തരം വലിപ്പമുള്ള ഉരുളക്കിഴങ്ങിൽ ഏകദേശം 160 കലോറി അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, കൂടുതലും അന്നജത്തിൽ നിന്നാണ് ഉരുത്തിരിഞ്ഞത്, ലോകമെമ്പാടുമുള്ള നിരവധി ആളുകൾക്ക് കിഴങ്ങുവർഗ്ഗങ്ങൾ ഒരു പ്രധാന ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സാണ്, അതിനാലാണ് റാത്തോർ പറയുന്നത്. വിറ്റാമിനുകളും ധാതുക്കളും ഉൾപ്പെടെ മറ്റ് അവശ്യ പോഷകങ്ങളും ഉരുളക്കിഴങ്ങിൽ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്.
ഭക്ഷണത്തിനും വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾക്കും അന്നജത്തിന് പ്രധാന പ്രാധാന്യമുണ്ട്.
ഉരുളക്കിഴങ്ങ് കിഴങ്ങുകളിലെ അന്നജത്തിന്റെ അളവാണ് ഉരുളക്കിഴങ്ങിന്റെ ഉപയോഗം നിർണ്ണയിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകം.
ഫ്രഞ്ച് ഫ്രൈകൾ, ചിപ്സ്, ഉണക്കിയ ഉരുളക്കിഴങ്ങുകൾ തുടങ്ങിയ സംസ്കരിച്ച ഭക്ഷണങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ ഉയർന്ന അന്നജം ഉള്ള ഉരുളക്കിഴങ്ങ് ഉപയോഗിക്കാറുണ്ടെന്ന് വെയിൽസ് പറയുന്നു.
കുറഞ്ഞതും ഇടത്തരവുമായ അന്നജം ഉള്ള ഉരുളക്കിഴങ്ങ് പലപ്പോഴും പുതിയതോ മേശ ഉരുളക്കിഴങ്ങായോ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവൾ പറയുന്നു. കിഴങ്ങുവർഗ്ഗങ്ങളുടെ പുതിയ ഉപഭോഗത്തിന്, ചർമ്മത്തിന്റെ ഘടന, ചർമ്മത്തിന്റെ നിറം, മാംസത്തിന്റെ നിറം, കിഴങ്ങിന്റെ ആകൃതി എന്നിവയുൾപ്പെടെ കിഴങ്ങിന്റെ രൂപമാണ് അധിക പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ. അടുത്തിടെ, വിവിധ ആകൃതിയിലുള്ള ഉരുളക്കിഴങ്ങിന്റെ പ്രത്യേക ഇനങ്ങൾ കുഞ്ഞിനെപ്പോലെ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു; ചുവപ്പ്, ധൂമ്രനൂൽ അല്ലെങ്കിൽ മഞ്ഞ നിറങ്ങളുള്ള ചർമ്മവും മാംസവും അവയുടെ തയ്യാറാക്കലിന്റെ എളുപ്പവും വർദ്ധിച്ച പോഷകമൂല്യവും കാരണം ജനപ്രിയമാകുകയാണ്.
കൂടാതെ, ഇന്ധനത്തിനോ ലഹരിപാനീയങ്ങൾക്കോ വേണ്ടി ഉരുളക്കിഴങ്ങ് അന്നജത്തിൽ നിന്ന് എത്തനോൾ നിർമ്മിക്കാം; ബയോഡീഗ്രേഡബിൾ പ്ലാസ്റ്റിക്ക് പകരം; അല്ലെങ്കിൽ ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ, ടെക്സ്റ്റൈൽ, മരം, പേപ്പർ വ്യവസായങ്ങൾക്കും സമ്പദ്വ്യവസ്ഥയുടെ മറ്റ് മേഖലകൾക്കുമുള്ള പശകൾ, ബൈൻഡറുകൾ, ടെക്സ്ചറൈസിംഗ് ഏജന്റുകൾ, ഫില്ലറുകൾ.
വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾക്കായി, ഉരുളക്കിഴങ്ങിലെ അന്നജത്തിന്റെ അളവും തരവും പരിഗണിക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്.
ഉയർന്ന അമിലോപെക്റ്റിൻ അന്നജം ഭക്ഷണത്തിനും മറ്റ് വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾക്കും അവയുടെ തനതായ പ്രവർത്തന ഗുണങ്ങളാൽ അഭികാമ്യമാണെന്ന് ടോയിംഗ വിശ്വസിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, അത്തരം അന്നജങ്ങൾ ഭക്ഷണങ്ങളിൽ സ്റ്റെബിലൈസറായും കട്ടിയാക്കാനായും സാലഡ് ഡ്രെസ്സിംഗുകളിൽ എമൽസിഫയറായും ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് മുൻഗണനയുള്ള രൂപമാണ്. ഫ്രീസ്-തൌ സ്ഥിരത കാരണം, അമിലോപെക്റ്റിൻ അന്നജം ശീതീകരിച്ച ഭക്ഷണങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. കൂടാതെ, മറ്റ് അന്നജങ്ങളുമായുള്ള ഉരുളക്കിഴങ്ങിനെ അപേക്ഷിച്ച് അമിലോപെക്റ്റിൻ അന്നജം അടങ്ങിയ ഉരുളക്കിഴങ്ങ് ഉയർന്ന അളവിൽ എത്തനോൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.
തിരഞ്ഞെടുത്ത അന്നജം ഉപയോഗിച്ച് ഉരുളക്കിഴങ്ങ് പ്രജനനത്തിന്റെ പ്രയോജനങ്ങൾ
അന്നജം പരിഷ്കരിച്ച ഉരുളക്കിഴങ്ങുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നത് പുതിയ സാധ്യതകൾ തുറക്കുമെന്ന് ടോയിംഗ പറയുന്നു. ഉയർന്ന അമിലോപെക്റ്റിൻ അടങ്ങിയിട്ടുള്ളതും അമൈലോസ് കുറവുള്ളതുമായ ഉരുളക്കിഴങ്ങുകൾ, ഇന്റർനാഷണൽ ജേണൽ ഓഫ് മോളിക്യുലാർ സയൻസസിൽ അവർ വിവരിച്ച ജീൻ എഡിറ്റ് ചെയ്ത യൂക്കോൺ ഗോൾഡ് പോലെയുള്ളവയ്ക്ക് അവയുടെ പരമ്പരാഗത ഉപയോഗങ്ങൾക്കപ്പുറം വ്യാവസായിക ഉപയോഗങ്ങളുണ്ട്.
ഇതിനു വിപരീതമായി, ഉയർന്ന അമിലോസ് അളവും കുറഞ്ഞ അമിലോപെക്റ്റിനും ഉള്ള ഉരുളക്കിഴങ്ങ് മനുഷ്യ ഉപഭോഗത്തിന് അഭികാമ്യമാണ്, വെയിൽസ് പറഞ്ഞു. അമൈലോസ് ഫൈബർ പോലെ പ്രവർത്തിക്കുകയും അമിലോപെക്റ്റിൻ പോലെ എളുപ്പത്തിൽ ഗ്ലൂക്കോസ് പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നില്ല, ഇത് ഗ്ലൈസെമിക് സൂചിക കുറയുകയും പ്രമേഹമുള്ളവർക്ക് ഉരുളക്കിഴങ്ങ് കൂടുതൽ രുചികരമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
CRISPR/Cas9 പുതിയ അവസരങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു
CRISPR/Cas9 സാങ്കേതികവിദ്യ ബ്രീഡർമാർക്ക് ലഭ്യമായ ടൂൾബോക്സ് വിപുലീകരിച്ചു, കൂടാതെ ജനപ്രിയ വാണിജ്യ വിള ഇനങ്ങളിൽ ആവശ്യമുള്ള സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള കൂടുതൽ നേരിട്ടുള്ളതും വേഗമേറിയതുമായ മാർഗ്ഗം നൽകുന്നു, വെയിൽസ് കുറിപ്പുകൾ. പരമ്പരാഗത പ്രജനനം 10-15 വർഷമെടുക്കുന്ന ഒരു നീണ്ട പ്രക്രിയയാണ്.
കൂടാതെ, ഉരുളക്കിഴങ്ങ് ജീനോമിന്റെ സങ്കീർണ്ണമായ സ്വഭാവം കാരണം, അഭികാമ്യമായ സ്വഭാവസവിശേഷതകളുള്ള പുതിയ ഇനങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നത് പരമ്പരാഗത ബ്രീഡിംഗിന് ഒരു വെല്ലുവിളിയാണെന്ന് അവർ പറയുന്നു. തന്മാത്രാ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ തിരഞ്ഞെടുപ്പിന്റെ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിച്ചു, CRISPR/Cas9 സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ജീൻ എഡിറ്റിംഗ് സങ്കീർണ്ണതയുടെ മറ്റൊരു പാളി കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു.
മെച്ചപ്പെട്ട ഇനം യൂക്കോൺ ഗോൾഡ്
ആദ്യ പഠനത്തിൽ വിലയിരുത്തിയ വിവിധ ഉരുളക്കിഴങ്ങുകളിൽ, യുക്കോൺ ഗോൾഡ് ഏറ്റവും മികച്ചത് പുനർനിർമ്മിച്ചു, അതിനാൽ ഇത് രണ്ടാം പഠനത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചു. ഉയർന്ന അളവിലുള്ള അമിലോപെക്റ്റിനും അന്നജത്തിൽ കുറഞ്ഞ അമൈലോസും ഉള്ള ഒരു ഉരുളക്കിഴങ്ങായിരുന്നു ഫലം.
"നക്കഡ്-ഔട്ട് പ്ലാന്റുകളിലൊന്നായ T2-7, സാധാരണ വളർച്ചയും വിളവ് സ്വഭാവവും കാണിക്കുന്നു, പക്ഷേ പൂർണ്ണമായും അമൈലോസ് ഇല്ലായിരുന്നു," ടോയിംഗ പറഞ്ഞു.
കിഴങ്ങുവർഗ്ഗ അന്നജം, T2-7, ഒരു പശ/ബൈൻഡർ, ബയോപ്ലാസ്റ്റിക്, എത്തനോൾ ഉത്പാദനം എന്നീ നിലകളിൽ പേപ്പർ, ടെക്സ്റ്റൈൽ വ്യവസായങ്ങളിൽ വ്യാവസായിക പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. ഈ പരീക്ഷണ സാമ്പിളിലെ കിഴങ്ങുവർഗ്ഗ അന്നജം, രാസമാറ്റങ്ങൾ ആവശ്യമില്ലാതെ മരവിപ്പിക്കുന്നതിനും ഉരുകുന്നതിനുമുള്ള പ്രതിരോധം കാരണം, ശീതീകരിച്ച ഭക്ഷണങ്ങളുടെ ഉൽപാദനത്തിലും ഉപയോഗപ്രദമാകും. അന്നജത്തിന്റെ ഏക രൂപമായ അമിലോപെക്റ്റിൻ ഉള്ള ഉരുളക്കിഴങ്ങുകൾ വ്യാവസായിക ഉപയോഗത്തിനോ ലഹരിപാനീയങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനോ കൂടുതൽ എത്തനോൾ നൽകണം.
ഈ പഠനങ്ങളുടെ അടുത്ത ഘട്ടമെന്ന നിലയിൽ, ട്രാൻസ്ജെനിക് മൂലകങ്ങളെ ഇല്ലാതാക്കുന്നതിനായി ടി2-7 സ്വയം പരാഗണം നടത്തുകയും യൂക്കോൺ ഗോൾഡ്, മറ്റ് പൊട്ടറ്റോ ക്ലോണുകൾ എന്നിവയുടെ ദാതാക്കളുടെ സ്ട്രെയിൻ ഉപയോഗിച്ച് ക്രോസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്തു.