Służba Badań Rolniczych wprowadzi dwóch naukowców do Galerii Sław Nauki za osiągnięcia naukowe w opracowywaniu innowacyjnych bioproduktów i wykorzystywaniu narzędzi genomicznych do poprawy zdrowia i wydajności zwierząt gospodarskich.

George F. Fanta i Timothy PL Smith zostaną uhonorowani podczas ceremonii w Narodowej Bibliotece Rolniczej ARS w Beltsville w stanie Maryland. ARS ustanowił program Hall of Fame w 1986 roku, aby uhonorować starszych naukowców z agencji za wybitne osiągnięcia w dziedzinie nauk rolniczych i technologii przez całe życie. Aby otrzymać nagrodę, kandydaci muszą być na emeryturze lub kwalifikować się do przejścia na emeryturę.

„Dr Fanta i Smith są wyróżniani za wzorowe badania, które wywarły znaczący wpływ na sektor rolniczy i ogół społeczeństwa dzięki ich innowacyjnemu podejściu do rozwiązywania problemów” — powiedział Simon Liu, administrator ARS. „Oni są przykładem wartości, które uczyniły ARS wiodącą rolniczą organizacją badawczą, jaką jest dzisiaj”.

Smith, chemik prowadzący badania w Jednostce Badań nad Genetyką i Hodowlą Zwierząt Amerykańskiego Centrum Badań nad Zwierzętami Mięsnymi w Clay Center w Nebrasce, był jednym z pierwszych, którzy ukształtowali kierunek i ewolucję programu genomiki zwierząt ARS. Jako członek „Gene Mapping Group”, Smith i jego współpracownicy, publikując pierwsze mapy genetyczne bydła, świń i owiec, zdobyli w 1994 roku nagrodę Sekretarza USDA za doskonałość.

Praca Smitha wywarła bezpośredni wpływ na przemysł hodowlany poprzez opracowanie markerów genetycznych i testów DNA związanych z cechami produkcyjnymi bydła, świń i owiec, a także mutacji genetycznych, które wpływają na fizyczną ekspresję tych cech u zwierząt.

Na przykład patent Smitha na markery związane z kruchością wołowiny to jedne z pierwszych markerów genetycznych, które zostały wprowadzone do użytku komercyjnego (w 2003 r.) i nadal są używane każdego roku u dziesiątek tysięcy bydła mięsnego w celu selekcji cechy kruchości u bydła mięsnego . Prowadził również badania genu miostatyny u bydła belgijskiego niebieskiego i piemonckiego, które wykazały, że dwie różne mutacje genów były odpowiedzialne za cechę zwiększonej masy mięśniowej, znaną jako „podwójne umięśnienie”. Artykuł opisujący tę pracę był cytowany ponad 1600 razy od czasu opublikowania w czasopiśmie Genome Research w 1997 r. – w tym 78 cytowań w samym 2022 r.

Wkład Smitha w programy genomiczne ARS obejmuje zainicjowanie przejścia od map opartych na markerach mikrosatelitarnych do markerów polimorfizmu pojedynczych nukleotydów. Ta zmiana umożliwiła badania asocjacji całego genomu i lepsze wykorzystanie markerów do selekcji cech niż było to możliwe w przypadku mapowania genomu.

Wraz ze współpracownikami National Institutes of Health Smith opracował metodę zwaną „binningiem trio”, która poprawiła wydajność i dokładność zestawów genomów zwierząt gospodarskich i ludzi poprzez pierwsze sekwencjonowanie form rodzicielskiego DNA, które potomstwo dziedziczy, zwanych haplotypami, które znajdują się na pojedynczy chromosom.

Niedawno Smith współtworzył metodę automatyzacji składania genomów drobnoustrojów u zwierząt hodowlanych, która jest stosowana na całym świecie do pomocy w badaniach chorób przenoszonych przez żywność, a także pozwala na rozróżnienie między blisko spokrewnionymi szczepami lub gatunkami.

Jego wiedza w zakresie genomiki drobnoustrojów i zwierząt zaowocowała zaproszeniami prelegentów z całego świata i uznaniem branży za jego osiągnięcia w promowaniu nie tylko zdrowia i wydajności zwierząt gospodarskich, ale także bezpieczeństwa żywności i zrównoważonego rozwoju środowiska.

Chemik badawczy w ARS National Center for Agricultural Utilization’s Plant Polymer Research unit w Peoria, Illinois, Fanta, kierował rozwojem produktów przemysłowych i produktów ochrony zdrowia konsumentów pochodzących z towarów rolnych, w szczególności skrobi kukurydzianej i mąki pszennej. Kreatywność naukowa Fanty obejmowała również przyjęcie istniejących procedur w celu stworzenia nowych bioproduktów. Przede wszystkim opracował opłacalne metody gotowania z użyciem strumienia pary, wykorzystywane do tworzenia różnorodnych nowych i użytecznych funkcjonalnych właściwości żywności.

Jego innowacje technologiczne i 34 patenty w dziedzinie materiałoznawstwa dały początek trzem odrębnym klasom bioproduktów i otworzyły drzwi do nowych możliwości ekonomicznych dla amerykańskich producentów i społeczności wiejskich w całym kraju:

• Superchłonne polimery, w tym „Super Slurper”, które zapoczątkowały zastosowania we wszystkim, od jednorazowych pieluch i podpasek higienicznych, po powłoki nasion i żele gaszące ogień. Fanta zaczęła badać SAP w połowie lat 60. XX wieku, a dzisiejsza technologia stanowi podstawę rynku przemysłowego, którego wartość przekracza obecnie 80 miliardów dolarów, nie licząc innych produktów typu spin-off o wartości rynkowej około 100 miliardów dolarów.
• Oleje kapsułkowane skrobią, opatrzone znakiem towarowym Fantesk i stosowane komercyjnie w suchym smarze, pielęgnacji skóry, dostarczaniu leków weterynaryjnych i produktach spożywczych o obniżonej zawartości tłuszczu. Sama opatentowana technologia Fantesk wygenerowała 13 wspólnych umów badawczo-rozwojowych z przemysłem prywatnym oraz liczne licencje.
• Kompleksy inkluzyjne amylozy lub „AIC”, którymi można powlekać drewno, szkło i inne materiały w celu nadania wodoodporności, powstrzymania żerowania termitów lub ograniczenia wzrostu drobnoustrojów, w zależności od potrzeb. Te wszechstronne materiały są obiecujące jako emulgatory w środkach czyszczących do żywności i przemysłowych.

W ciągu swojej 57-letniej kariery Fanta był mentorem wielu młodych naukowców z całego świata i otrzymał wiele nagród i stypendiów. Obejmuje to National Corn Growers II Challenge w 2019 roku, zorganizowane przez NCGA w celu wsparcia badań AIC firmy Fanta. W swojej karierze otrzymał także liczne nagrody, w tym dwie nagrody sekretarza (1998, 2004) i sześć nagród za transfer technologii.