محققان دانشگاه ایالتی میشیگان روشی را برای کاهش میزان یک ماده سرطانزا که طی سرخ کردن چیپس سیب زمینی ها تولید میشود، کشف کردهاند.
به گزارش تکناک، گروهی از دانشمندان به رهبری جیمینگ جیانگ و دیوید دوچ، در پیشرفتی در صنعت تنقلات، مکانیسم کلیدی دخیل در تیره شدن و نگرانیهای سلامتی مرتبط با سیبزمینیهای منجمد را کشف کردند.
یافتههای آنها که در مجله The Plant Cell منتشر شد، نویدبخش توسعه انواع سیبزمینی است که میتوانند در دمای سرد نگهداری شوند و منجر به تولید چیپس و سیبزمینیهای سالمتر و خوشمزهتر شوند.
بازار چیپس ارزش برابر با میلیاردها دلار در ایالات متحده دارد. در ایالت میشیگان که پیشرو در تولید سیبزمینی برای چیپس آمریکا است، ارزش صنعت سیبزمینی سالانه 240 میلیون دلار است.
اما کشاورزان نمیتوانند این محصولات را در تمام طول سال کشت کنند و شرکتهای تولیدکننده چیپس برای برآورده کردن نیازهای خود به سیبزمینیهای تازه نیاز دارند. نگهداری سیب زمینی در انبار سرد تضمین میکند که تولیدکنندگان چیپس آنچه را که نیاز دارند را همواره در دسترس خود دارند، اما دمای پایین فرآیندی به نام شیرینسازی ناشی از سرما یا CIS را آغاز میکند که نشاسته را به قند تبدیل میکند.
فرآوری سیبزمینیهای مملو از قند منجر به تیره شدن سیبزمینی سرخ شده و چیپس میشود و آکریل آمید تولید میکند که یک ترکیب سرطانزا است که در طی پردازش در دمای بالا ایجاد میشود که با نگرانیهای از جمله افزایش خطر سرطان مرتبط است.
اگرچه تکنیکهایی برای کاهش قند در سیبزمینیهای منجمد وجود دارد، اما این روشها پر هزینه هستند و میتوانند بر طعم محصول نهایی تأثیر بگذارند. بنابراین جیانگ و همکارانش به ریشه مشکل پرداختند و برای شروع روی سیبزمینیهایی که تحت تأثیر CIS نیستند، کار کردند.
جیانگ توضیح داد: ما ژن خاص مسئول CIS را شناسایی کردهایم و مهمتر از آن، عنصر تنظیمکنندهای را که آن را در دمای سرد فعال میکند، کشف کردهایم.
وی افزود: با مطالعه چگونگی فعال و غیرفعال شدن این ژن، امکان تولید سیبزمینیهایی را فراهم میکنیم که بهطور طبیعی در برابر CIS مقاوم هستند و بنابراین ترکیبات سمی تولید نمیکنند.
جیانگ، بیش از 20 سال است که عمر خود را وقف حل این معما کرده است.
برای غلبه بر یکی از مبرمترین مسائل در صنعت سیبزمینی، جیانگ کار خود را برای به حداقل رساندن آکریل آمید در چیپس و سیبزمینی در دانشگاه ویسکانسین مدیسون آغاز کرد. جیانگ و گروهش در سال 2010 مقالهای را منتشر کردند که در آن ژن کلیدی مسئول CIS سیب زمینی را شناسایی کردند. جیانگ و گروهش با انتقال به MSU در سال 2017 تلاش کردند تا مشخص کنند کدام یک از عناصر آن ژن را میتوان برای توقف فرآیند شیرینسازی ناشی از سرما تغییر داد.
گروه تحقیقاتی جیانگ از ترکیبی از تجزیه و تحلیل فعالیت ژن، شناسایی پروتئین و نقشهبرداری تقویتکننده برای تعیین دقیق عنصر نظارتی کنترلکننده ژن CIS استفاده کردند.
جیانگ گفت: گامهای بعدی ما شامل استفاده از این دانش برای ایجاد خطوط سیبزمینی مقاوم در برابر CIS از طریق ویرایش ژن یا سایر تکنیکهای اصلاح نژاد در گلخانهها است.
دوچ که رهبر برنامه اصلاح نژاد و ژنتیک سیبزمینی در MSU است، تکنیکی را که جیانگ برای متوقف کردن CIS از طریق ویرایش ژن ابداع کرد، به کار برد.
دوچ گفت: تمام امکانات ما در محوطه دانشگاه است، بنابراین این کار تحقیقاتی میتواند بهطور موثر انجام شود. با همکاری خود، ما توانستیم یافتهای را به دست آوریم که راه را برای رویکردهای اصلاح ژنتیکی هدفمند برای ایجاد گونههای سیب زمینی مقاوم در برابر سرما هموار می کند.
مزایای این تحقیق فراتر از بهبود کیفیت چیپس است. کاهش تشکیل آکریل آمید در سیبزمینی میتواند پیامدهایی برای سایر غذاهای نشاستهای فرآوری شده داشته باشد. علاوه بر این، سیبزمینیهای مقاوم در برابر سرما میتوانند انعطافپذیری بیشتری در ذخیرهسازی و حملونقل ارائه دهند و ضایعات و هزینههای غذایی را کاهش دهند.
جیانگ معتقد است سیبزمینیهای جدید میتوانند در آینده نزدیک به صورت تجاری در دسترس باشند.
وی گفت: این کشف نشاندهنده پیشرفت قابلتوجهی در درک ما از توسعه سیبزمینی و پیامدهای آن برای کیفیت و سلامت غذا است.
