Le piante diventano bio-fabbriche di alimenti proteici

Roma – Sviluppato nuovo metodo per produrre creatina, carnosina e taurina, tutti nutrienti di origine animale e comuni integratori per l’allenamento degli sportivi, direttamente all’interno di una pianta. È quanto emerge da uno studio guidato da Pengxiang Fan, della Zhejiang University, pubblicato sul Journal of Agricultural and Food Chemistry dell’ACS. Nonostante sia importante consumare verdure, alcune vitamine e nutrienti essenziali si trovano solo negli animali, compresi alcuni aminoacidi e peptidi. Ma i ricercatori hanno avuto un’intuizione: le piante possono essere sorprendentemente ricettive quando si chiede loro di produrre composti che non sono abituate a produrre. Utilizzando un batterio specializzato, gli scienziati hanno trasferito le istruzioni del DNA per ogni sorta di aminoacidi, peptidi, proteine o altre molecole nelle cellule di diverse piante. La tecnologia ha permesso di creare lattuga con componenti peptidici che riducono la perdita di massa ossea, per esempio. Ma, quando si tratta di composti più complessi, le istruzioni del DNA trasferite potrebbero alterare il metabolismo naturale dell’ospite tanto da ridurre la produzione del prodotto desiderato. Fan e colleghi hanno voluto affrontare questo problema introducendo istruzioni sotto forma di moduli sintetici che non solo codificano il prodotto desiderato, ma anche le molecole utilizzate per costruirlo. La speranza era quella di aumentare la resa di tre nutrienti desiderati: creatina, carnosina e taurina. La squadra di ricerca ha messo alla prova i moduli sintetici intercambiabili nella Nicotiana benthamiana, una pianta simile al tabacco utilizzata come organismo modello nelle applicazioni di biologia sintetica: Il modulo della creatina, contenente i due geni per la sintesi della creatina, ha prodotto 2,3 microgrammi di peptide per grammo di materiale vegetale. Il peptide carnosina è stato prodotto utilizzando un modulo per la carnosina e un altro modulo per uno dei due aminoacidi utilizzati per costruire il peptide, la β-alanina. Sebbene la β-alanina si trovi naturalmente nella N. benthamiana, è in piccole quantità, quindi l’accatastamento dei moduli ha aumentato la produzione di carnosina di 3,8 volte. Sorprendentemente, per quanto riguarda la taurina, un approccio a doppio modulo non ha avuto successo per la creazione dell’amminoacido. Al contrario, si è verificata una maggiore perturbazione del metabolismo e la produzione di taurina è stata scarsa mentre la pianta cercava di rimettersi in carreggiata. Nel complesso, questo lavoro dimostra una struttura efficace per la produzione di alcuni dei nutrienti complessi tipicamente presenti negli animali in un sistema vegetale vivente. I ricercatori affermano che il lavoro futuro potrebbe applicare questo metodo a piante commestibili, inclusi frutti o verdure, piuttosto che solo foglie, o ad altre piante che potrebbero agire come biofabbriche per produrre in modo sostenibile questi nutrienti. (30Science.com)