Почему картофель темнеет и как с этим бороться
Потемнение картофеля после нарезки, чистки или хранения — хорошо известная проблема как для потребителей, так и для пищевой промышленности. Хотя это не влияет на безопасность продукта, внешний вид ухудшается, рыночная стоимость падает, а производственные цепочки несут значительные убытки.
Темнеет картофель из-за фермента под названием полифенолоксидаза (PPO), который активируется при контакте с кислородом после механического повреждения. Фермент окисляет фенольные соединения, вызывая образование тёмных пигментов. Основным виновником является ген PPO2, отвечающий за заметное потемнение тканей клубня.
Учёные из Чилийского института сельскохозяйственных исследований (INIA) под руководством Хумберто Прието применили технологию CRISPR/Cas9 для точного редактирования гена PPO2 в местном сорте картофеля Yagana-INIA. Это позволило снизить активность фермента, сохранив при этом остальные продуктивные характеристики сорта.
Результаты исследований: меньше потемнений, больше пользы
После редактирования были проверены несколько линий картофеля. Для оценки клубни разрезали и оставляли на воздухе на 24 часа, сравнивая их с необработанными образцами. Две линии — 286 и 108 — показали значительное снижение потемнения, причём линия 286 также подтвердила отсутствие следов внешних генетических материалов, что делает её нетрансгенной.
Это важное достижение, поскольку оно демонстрирует, что улучшения характеристик картофеля можно добиться без внедрения чужеродных генов, что особенно актуально для вегетативно размножаемых культур.
Меньше потерь на всех этапах цепочки
Потери картофеля связаны не только с полем. Значительная часть отходов формируется в процессе переработки, транспортировки, хранения и продажи. Уменьшение потемнения картофеля приносит выгоду на всех этапах:
- В переработке: меньше потерь при чистке и нарезке, больше выход минимально обработанных, замороженных или сушёных продуктов.
- В хранении и транспортировке: картофель дольше сохраняет внешний вид и лучше переносит механические повреждения.
- На полках магазинов: светлая и стабильная окраска улучшает восприятие потребителей, снижает процент брака и экономические потери.
- В быту: картофель, сохраняющий свежий вид после нарезки, с большей вероятностью будет использован, а не выброшен.
Исследования показывают, что в Чили ежегодно выбрасывается более 5,2 миллиона тонн пищи, включая картофель. Этот уровень потерь подчёркивает необходимость инноваций, направленных на снижение потерь на всех этапах.
Генетическая редакция: проверенный инструмент
Снижение потемнения картофеля — не новая цель. Например, в США ещё в 2014 году был представлен картофель Innate®, разработанный компанией Simplot с использованием технологии РНК-интерференции. Однако он попадает под строгие правила ГМО. Латинская Америка также не отстаёт: в Аргентине разработали первый генетически отредактированный картофель, который не темнеет и лучше переносит холодное хранение.
Нынешние технологии точной редакции, такие как CRISPR/Cas9, позволяют вносить изменения без добавления внешних генов, что делает такие продукты более приемлемыми в глазах регуляторов и потребителей.
