ટેક્સાસ A&M AgriLifeના સંશોધકો બટાકામાં જોવા મળતા બે સ્ટાર્ચ પરમાણુઓ - એમીલોઝ અને એમીલોપેક્ટીન - ના ગુણોત્તરને કેવી રીતે બદલવો તે શીખવા માટે જોઈ રહ્યા છે. ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમો.
ઉદાહરણ તરીકે, મીણવાળા બટાટામાં એમીલોપેક્ટીનની ઉચ્ચ સામગ્રીને કારણે બાયોપ્લાસ્ટિક ઉત્પાદન લાઇન, ફૂડ એડિટિવ્સ, એડહેસિવ્સ અને આલ્કોહોલનો ઉપયોગ થાય છે.
ઇન્ટરનેશનલ જર્નલ ઓફ મોલેક્યુલર સાયન્સ એન્ડ પ્લાન્ટ સેલ, ટીશ્યુ અને ઓર્ગન કલ્ચરમાં તાજેતરમાં પ્રકાશિત થયેલા બે લેખો વર્ણવે છે કે કેવી રીતે CRISPR/Cas9 ટેકનોલોજી વિશ્વના સૌથી મોટા શાકભાજીના પાકના ઉપયોગને આગળ વધારી શકે છે.
CRISPR/Cas9 ટેક્નોલોજીએ બ્રીડર્સની ટૂલકીટનો વિસ્તાર કર્યો છે, અને તે લોકપ્રિય વ્યાપારી બટાકાની પાકની જાતોમાં ઇચ્છિત લક્ષણોનો સમાવેશ કરવાની વધુ સીધી, ઝડપી રીત રજૂ કરે છે.
પ્રથમ અભ્યાસમાં, પ્લાન્ટ સેલ, ટીશ્યુ અને ઓર્ગન કલ્ચર લેખમાં પ્રકાશિત થયેલ, બટાટાની લાઇન જેમાં gfp ની ચાર નકલો છે, જેલીફિશ જનીન જે જનીનની પ્રવૃત્તિના ફ્લોરોસેન્સ-આધારિત વિઝ્યુલાઇઝેશનને મંજૂરી આપે છે, તેને CRISPR/Cas9 નો ઉપયોગ કરીને પરિવર્તન માટે લક્ષ્યાંકિત કરવામાં આવ્યું હતું. સિસ્ટમ સારમાં, આ પ્રોજેક્ટે જોવામાં સરળ લક્ષણ પ્રદાન કર્યું છે જેણે સંશોધકોને પદ્ધતિને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં સક્ષમ કર્યા છે.
પ્રથમ અભ્યાસમાં મૂલ્યાંકન કરાયેલ બટાકાની વિવિધ જાતોમાં, યુકોન ગોલ્ડ સ્ટ્રેઇન શ્રેષ્ઠ રીતે પુનઃજનિત થયો, અને તેથી તેનો ઉપયોગ બીજા અભ્યાસ માટે કરવામાં આવ્યો. બીજા નોકઆઉટ અભ્યાસમાં, ઇન્ટરનેશનલ જર્નલ ઑફ મોલેક્યુલર સાયન્સમાં વર્ણવવામાં આવ્યું છે, ટેટ્રાપ્લોઇડ યુકોન ગોલ્ડ સ્ટ્રેઇનમાં મૂળ જીન જીબીએસએસને અસરકારક રીતે એમીલોઝને દૂર કરવા માટે લક્ષિત કરવામાં આવ્યું હતું. પરિણામ એ બટેટામાં સ્ટાર્ચથી ભરપૂર એમીલોપેક્ટીન અને ઓછું એમીલોઝ હતું.
"આ બે અભ્યાસોમાંથી અમે જે માહિતી અને જ્ઞાન મેળવ્યું છે તે અમને આ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ પાકમાં અન્ય ઇચ્છનીય લક્ષણો રજૂ કરવામાં મદદ કરશે," કીર્તિ રાઠોડ, પીએચ.ડી., ટેક્સાસ A&M ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર પ્લાન્ટ જીનોમિક્સ એન્ડ બાયોટેકનોલોજી અને ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એગ્રીલાઇફ રિસર્ચ પ્લાન્ટ બાયોટેકનોલોજીસ્ટ. યુરેકલર્ટ દ્વારા ટાંકવામાં આવેલા સોઇલ એન્ડ ક્રોપ સાયન્સે જણાવ્યું હતું.
ઇસાબેલ વેલ્સ, પીએચ.ડી., ટેક્સાસ એ એન્ડ એમ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ હોર્ટિકલ્ચરલ સાયન્સમાં એગ્રીલાઇફ રિસર્ચ બટાટા સંવર્ધક, એ નોંધ્યું છે કે નીચાથી મધ્યમ સ્ટાર્ચ સ્તરો ધરાવતા બટાટાનો વારંવાર તાજા અથવા ટેબલ સ્ટોક માટે ઉપયોગ થાય છે. તાજા બજાર માટે વધારાની મહત્વની બાબતોમાં કંદનો દેખાવ, જેમાં ચામડીની રચના, ચામડીનો રંગ, માંસનો રંગ અને કંદનો આકાર સામેલ છે. વિવિધ આકારો, જેમ કે ફિંગરલિંગ, નાના કદ અને લાલ, જાંબલી, અથવા પીળા ત્વચા અને માંસના રંગોવાળા બટાકાની વિશિષ્ટ જાતો, તાજેતરમાં તેમની રસોઈની સરળતા અને પોષક મૂલ્યમાં વધારો થવાને કારણે લોકપ્રિયતા મેળવી છે.
“બટાકાના કંદનો આકાર ઔદ્યોગિક હેતુઓ માટે માનવ વપરાશ માટે ઓછો મહત્વનો છે. ગરમી અથવા દુષ્કાળના તણાવ અથવા અન્ય પરિબળોને કારણે બાહ્ય વિકૃતિઓ ધરાવતા બટાકાના કંદને કૂતરા અને ઢોર માટેના ખોરાક સહિત અસંખ્ય ઉપયોગો માટે ફરીથી નિર્દેશિત કરી શકાય છે. વધુમાં, બટાકાની સ્ટાર્ચ ઇંધણ માટે અથવા વોડકા જેવા પીણાંમાં ઇથેનોલ ઉત્પન્ન કરી શકે છે; પ્લાસ્ટિક માટે બાયોડિગ્રેડેબલ વિકલ્પ; ફાર્માસ્યુટિકલ, ટેક્સટાઇલ, લાકડું અને કાગળ ઉદ્યોગો અને અન્ય ક્ષેત્રો માટે એડહેસિવ, બાઈન્ડર, ટેક્સચર એજન્ટ અને ફિલર. ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે, બટાકામાં સ્ટાર્ચની માત્રા અને પ્રકાર મહત્વપૂર્ણ છે," વેલ્સે ઉલ્લેખ કર્યો.
એમીલોપેક્ટીનમાં વધુ સ્ટાર્ચ પ્રોસેસ્ડ ફૂડ માટે ઇચ્છનીય છે
વેલ્સ સાથેના ટેક્સાસ A&M એગ્રીલાઇફ રિસર્ચ પોસ્ટડોક્ટરલ સહયોગી સ્ટેફની ટોઇંગા, Ph.D.એ જણાવ્યું હતું કે એમીલોપેક્ટીનમાં ઉચ્ચ સ્ટાર્ચ તેમના અનન્ય કાર્યાત્મક ગુણધર્મોને કારણે પ્રોસેસ્ડ ફૂડ અને અન્ય ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે ઇચ્છનીય છે. આવા સ્ટાર્ચ, ઉદાહરણ તરીકે, ખાદ્ય ઉત્પાદનોમાં સ્ટેબિલાઇઝર અને ઘટ્ટ તરીકે ઉપયોગ કરવા માટે તેમજ સલાડ ડ્રેસિંગમાં ઇમલ્સિફાયર તરીકે ઉપયોગ કરવા માટે પસંદ કરવામાં આવે છે. એમીલોપેક્ટીન સ્ટાર્ચ તેની ફ્રીઝ-થો સ્થિરતાને કારણે સ્થિર ખોરાકમાં વપરાય છે. વધુમાં, એમીલોપેક્ટીન સ્ટાર્ચ ધરાવતા બટાટા અન્ય સ્ટાર્ચમાં વધુ પ્રમાણમાં ઇથેનોલ ઉત્પન્ન કરે છે.
ઉપરોક્ત ઉલ્લેખિત નિષ્ણાતોના મતે, સુધારેલા સ્ટાર્ચ સાથે બટાકાની કલ્ટીવર્સ વિકસાવવાથી નવી શક્યતાઓ ખુલી શકે છે. ઉચ્ચ એમીલોપેક્ટીન અને એમીલોઝ ગુણોત્તર ધરાવતા બટાટા, જેમ કે જનીન-સંપાદિત યુકોન ગોલ્ડ સ્ટ્રેન, પરંપરાગત ઉપયોગો ઉપરાંત ઔદ્યોગિક ઉપયોગો ધરાવે છે. બીજી તરફ, ઉચ્ચ એમાયલોઝ સ્તરો અને નીચા એમીલોપેક્ટીન સ્તરો ધરાવતા બટાકા, માનવ વપરાશ માટે પસંદ કરવામાં આવશે.
એમીલોઝ ફાઇબરની જેમ કાર્ય કરે છે અને એમીલોપેક્ટીન જેટલું સરળતાથી ગ્લુકોઝ છોડતું નથી, પરિણામે ગ્લાયકેમિક ઇન્ડેક્સ ઓછો થાય છે અને ડાયાબિટીસના દર્દીઓ માટે બટાટા વધુ સ્વીકાર્ય બને છે.
T2-7 ટ્યુબર સ્ટાર્ચ કાગળ અને કાપડ ક્ષેત્રો જેમ કે એડહેસિવ/બાઈન્ડર, બાયોપ્લાસ્ટિક્સ અને ઇથેનોલ ઉદ્યોગોમાં ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન શોધી શકે છે. આ પ્રાયોગિક તાણમાંથી કંદ સ્ટાર્ચ, રાસાયણિક ફેરફારોની જરૂર વગર સ્થિરતા-પીગળવાની સ્થિરતાને કારણે, સ્થિર ખોરાકના ઉત્પાદનમાં પણ ઉપયોગી થવો જોઈએ. સ્ટાર્ચના વિશિષ્ટ સ્વરૂપ તરીકે એમીલોપેક્ટીન સાથેના બટાકામાં ઔદ્યોગિક ઉપયોગ માટે અથવા આલ્કોહોલિક પીણા બનાવવા માટે પણ વધુ ઇથેનોલ મળવું જોઈએ.
આ અભ્યાસોના આગલા પગલા તરીકે, T2-7 તાણ સ્વ-પરાગાધાન કરવામાં આવ્યું છે અને ટ્રાન્સજેનિક તત્વોને દૂર કરવા માટે યુકોન ગોલ્ડ સ્ટ્રેઇન દાતા અને અન્ય બટાટા ક્લોન્સ સાથે પાર કરવામાં આવ્યું છે.