Naukowcy z Oregon State University zsekwencjonowali genom chia, odkrywając znaczny potencjał poprawy zdrowia i odżywiania człowieka. W badaniu zidentyfikowano geny korzystne dla zastosowań farmaceutycznych i poprawy wartości odżywczych, co sugeruje, że chia może być cenną rośliną uprawną w badaniach rolniczych. Ten przełom, w połączeniu ze zróżnicowanym profilem żywieniowym i zdolnościami adaptacyjnymi rośliny, pozycjonuje chia jako kluczowego gracza w przyszłych badaniach nad bezpieczeństwem żywnościowym i zdrowiem.

Przełom w sekwencjonowaniu genomu chia otwiera nowe możliwości w naukach o żywieniu i badaniach nad zdrowiem, podkreślając potencjał rośliny w zastosowaniach farmaceutycznych i innowacjach w rolnictwie.

Naukowcy z Oregon State University zsekwencjonowali genom chia, tworząc w ten sposób plan przyszłych badań, które pozwolą wykorzystać korzyści odżywcze i zdrowotne rośliny.

Lepsze perspektywy żywieniowe i farmaceutyczne

W właśnie opublikowanym artykule naukowcy zidentyfikowali geny chia powiązane z poprawą odżywiania i poszukiwanymi właściwościami farmaceutyków, które można zastosować w leczeniu wszystkiego, od raka po wysokie ciśnienie krwi. Nasiona rośliny chia cieszą się w ostatnich latach dużym zainteresowaniem ze względu na wartość odżywczą, jaką posiadają.

Nasiona Chia. Źródło: Pankaj Jaiswal

Głębsze zrozumienie molekularne

Inni zsekwencjonowali genom chia, ale ten artykuł przedstawia bardziej szczegółowe spojrzenie na poziom molekularny i potencjał eksploracji danych genetycznych, ze szczególnym uwzględnieniem zastosowań w zdrowiu człowieka.

„Badania te otwierają przed naukowcami możliwości zbadania nasion chia przez pryzmat poprawy zdrowia ludzkiego, a jednocześnie dalszego pogłębiania naszej wiedzy na temat wszystkich wartości odżywczych chia” – powiedział Pankaj Jaiswal, profesor na Wydziale Botaniki i Patologia roślin w college’u lub nauk rolniczych w stanie Oregon.

Potencjalny wzrost w Oregonie i poza nim

Naukowcy mają także nadzieję, że odkrycia pobudzą zainteresowanie uprawą chia w Oregonie, gdzie – ich zdaniem – warunki klimatyczne są podobne do tych w regionach Ameryki Południowej, gdzie uprawia się głównie chia. Naukowcy z Uniwersytetu Kentucky pomogli w pobudzeniu uprawy nasion chia w tym stanie.

Nasiona Chia z bliska. Źródło: Pankaj Jaiswal

Rewolucjonizowanie drobnych upraw

Chia jest uważana za sierotę lub uprawę pomniejszą, na którą tradycyjnie nie zwracano uwagi naukowców, taką jak ryż, pszenica i kukurydza, a wszystkie one przyczyniły się do zielonej rewolucji zeszłego wieku, która złagodziła głód na świecie i uratowała życie milionów ludzi.

„Teraz jesteśmy w punkcie, w którym długoterminowe bezpieczeństwo żywnościowe i żywieniowe wymaga dywersyfikacji diety człowieka poprzez hodowlę i udoskonalanie genetyczne bogatych w składniki odżywcze, tak zwanych drobnych upraw, takich jak chia” – powiedziała Sushma Naithani, profesor nadzwyczajny, starszy specjalista ds. badań w Zakładzie Botaniki i Patologii Roślin.

Naukowcy zauważają, że w ostatnich latach wzrosło globalne zapotrzebowanie na bogate w składniki odżywcze tak zwane rośliny sieroce, takie jak chia, proso i ignam. Poza wartością odżywczą są one ważne dlatego, że często mogą rosnąć na gruntach marginalnych, nieodpowiednich dla wielu tradycyjnych upraw zbóż, co stanowi ważny atut w łagodzeniu zmiany klimatu.

Roślina chia. Źródło: Pankaj Jaiswal

Siła odżywiania

Nasiona Chia – które są małe, okrągłe i mogą być czarne, brązowe i białe – są bogate w błonnik, zdrowe tłuszcze i białka i często stanowią część przepisów na takie produkty, jak koktajle, jogurty, płatki owsiane, naleśniki i batoniki muesli.

Wcześniejsze badania wykazały:

• Wielonienasycone kwasy tłuszczowe znajdujące się w chia poprawiają zdrowie układu krążenia i poziom cholesterolu oraz mają właściwości przeciwnowotworowe.
• Wysoka zawartość błonnika w nasionach Chia pomaga ustabilizować poziom glukozy we krwi u pacjentów z cukrzycą typu 2 i pomaga osobom cierpiącym na choroby przewodu pokarmowego.
• Białko zawarte w nasionach chia może pomóc w leczeniu raka i wysokiego ciśnienia krwi, a także ma właściwości przeciwutleniające, przeciwzapalne i przeciwdrobnoustrojowe.
• Nasiona chia nasączone wodą tworzą żel, który działa jako modyfikator tekstury, emulgator, środek żelujący i kapsułkujący w żywności, kosmetykach i produktach farmaceutycznych.

Spostrzeżenia genetyczne dla postępu w rolnictwie

Ponadto w najnowszym artykule zidentyfikowano geny i markery genetyczne chia, które mogą pomóc badaczom zajmującym się rolnictwem w hodowli tej rośliny w celu wzmocnienia cech rośliny cennych dla zdrowia ludzkiego.

Naukowcy odkryli 29 genów zaangażowanych w biosyntezę wielonienasyconych kwasów tłuszczowych i 93 geny, które wspomagają zdolność nasion chia do tworzenia żelu, powiedział pierwszy autor Parul Gupta, pracownik naukowy w laboratorium Jaiswal.

Odkryli także 2707 genów o wysokiej ekspresji w nasionach, które prawdopodobnie będą wytwarzać małe bioaktywne peptydy pochodzące z białek. Kiedy białko nasion jest trawione w przewodzie pokarmowym, te małe biopeptydy są uwalniane i wchłaniane w organizmie i mają potencjalne właściwości, które mogą pomóc złagodzić schorzenia ludzkie, takie jak cukrzyca typu 2 i nadciśnienie. To pierwszy raport z jakiejkolwiek analizy genomu roślin mającej korzystny wpływ na zdrowie człowieka.

Otwarte dane do współpracy

Aby promować współpracę i naukę o otwartych danych, naukowcy opublikowali dane dotyczące genomu chia za pośrednictwem portalu genomu https://salviagdb.org.

Odniesienie: „Genom referencyjny bogatej w składniki odżywcze sierocej rośliny chia (Salwia hiszpańska) i jego implikacje dla przyszłej hodowli” autorstwa Parula Gupty, Matthew Genizy, Justina Elsera, Noora Al-Badera, Rachel Baschieri, Jeremy’ego Levi Phillipsa, Ebaada Haqa, Justina Preece’a, Sushmy Naithani i Pankaja Jaiswala, 23 października 2023 r., Granice w nauce o roślinach.
DOI: 10.3389/fpls.2023.1272966

Oprócz Jaiswala, Naithaniego i Gupty współautorami artykułu są badacze Justin Elser i Justin Preece; absolwenci Matthew Geniza, Noor Al-Bader i Rachel Baschieri; oraz studenci studiów licencjackich Jeremy Levi Phillips i Ebaad Haq, wszyscy z Oregon State University.