Sản lượng dầu cao hơn trong lá cây có thể là cuộc cách mạng hóa ngành công nghiệp dầu thực vật

Từ thời cổ đại, các nền văn hóa trên thế giới đã chiết xuất dầu thực vật để sử dụng làm thực phẩm và nhiên liệu. Một số loại dầu thực vật có lợi ích sức khỏe quan trọng, bao gồm giảm mức cholesterol và giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch.

Tuy nhiên có một vấn đề đó là: Dầu thực vật được chiết xuất theo phương pháp truyền thống từ quả hoặc hạt và quá trình chiết xuất thường dẫn đến việc loại bỏ phần còn lại của cây trong quá trình này. Giờ đây, Jay Thelen, giáo sư hóa sinh tại Đại học Missouri, đã tìm ra cách để thúc đẩy sản xuất triacylglycerol - thành phần chính của dầu thực vật - trong lá cây, một kỹ thuật có thể cho phép các nhà sản xuất thu hoạch dầu từ các loại cây lá lớn cũng có các mục đích sử dụng khác. Cây cao lương, ví dụ - một nguồn ngũ cốc toàn cầu được đánh giá cao về chất lượng chịu hạn - có thể đóng vai trò kép là nguồn cung cấp dầu thực vật, tạo ra một loại cây trồng có giá trị và hiệu quả hơn.

Jay Thelen là giáo sư hóa sinh tại MU.

Thelen và Yajin Ye, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của Thelen tại MU, đã sử dụng công cụ chỉnh sửa gen CRISPR để "loại bỏ" một họ gen mà họ phát hiện có trách nhiệm điều chỉnh việc sản xuất axit béo trong lá cây Arabidopsis, một loại cây thường xuyên được sử dụng bởi các nhà nghiên cứu để nghiên cứu hóa sinh thực vật. Kết quả gần đây đã được công bố trên tạp chí danh tiếng Nature Communications.

 “Chúng tôi biết rằng thực vật tổng hợp axit béo khi được cung cấp ánh sáng”, Thelen, người có hai nhiệm vụ tại Trường Cao đẳng Nông nghiệp, Thực phẩm và Tài nguyên Thiên nhiên và Trung tâm Khoa học Đời sống Bond đã cho biết. “Nghiên cứu này cho chúng tôi biết rằng có ba loại protein hạn chế quá trình này trong lá và chúng tôi có thể tắt các gen kết hợp của chúng bằng cách sử dụng CRISPR. Điều đó giúp cây tạo ra lượng triacylglycerol cao hơn trong lá hơn là chỉ ở hạt”.

Yajin Ye bổ sung nước cho cây trong phòng thí nghiệm của Thelen.

Thelen cho biết phương pháp này có thể dẫn đến sản xuất dầu thực vật lớn hơn và rẻ hơn, và khả năng sử dụng kép cho các loại cây ăn lá như lúa miến và đậu nành có thể giảm bớt gánh nặng cho việc tạo ra một loại hạt có dầu cao hơn. Gánh nặng đó thường gây ra những hậu quả không mong muốn - bao gồm giảm protein, vốn là sản phẩm chính trong hạt đậu tương. Phòng thí nghiệm của ông hiện đang trong quá trình thử nghiệm thêm phương pháp này trên cây trồng để xác nhận khả năng tồn tại của nó.

Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Đại học Missouri.