Красный цвет листового салата появляется благодаря антоцианам. Это растительные пигменты из группы полифенолов, которые привлекают внимание из-за своих антиоксидантных свойств.
Антоцианы образуются в растении через цепочку ферментных реакций. Всё начинается с аминокислоты фенилаланина. На этом пути появляются разные флавоноиды — большая группа растительных соединений, которые выполняют множество функций. Часть из них позже превращается в антоцианы.
В новом исследовании учёные использовали редактирование генома и отключили ген, отвечающий за выработку фермента дигидрофлавонол-4-редуктазы. Этот фермент участвует в важном этапе прямо перед образованием антоцианов в красном салате.
Когда ген отключили, салат больше не производил характерный красный пигмент. Проще говоря, красный салат стал зелёным.
Но самое интересное произошло дальше. Анализ показал, что в растении вырос уровень нескольких других флавоноидов, включая кверцетин. Это говорит о том, что после блокировки производства антоцианов биохимические процессы в салате пошли по другому пути. Вместо красного пигмента растение начало накапливать другие соединения из той же цепочки биосинтеза флавоноидов.
Рост почти не пострадал
Несмотря на серьёзные изменения в цвете и составе флавоноидов, модифицированный салат рос почти так же, как обычно. Значимого ухудшения роста исследователи не заметили.
Это важный результат. Он показывает, что в салате потенциально можно менять баланс флавоноидов: не доводить процесс до образования антоцианов, а направлять растение к накоплению промежуточных соединений. При этом нормальный рост и продуктивность могут сохраняться.
Учёные пока не сравнивали такие растения напрямую с обычными сортами зелёного салата. Но красный салат уже известен высоким уровнем производства полифенолов. Поэтому такой подход может стать перспективным способом создания сортов с заранее настроенным составом полезных функциональных компонентов.
Исследователи также отмечают, что выработка флавоноидов сильно зависит от условий окружающей среды, включая интенсивность света и температуру. А в растительных фабриках эти параметры можно тщательно контролировать.
Поэтому результаты исследования могут помочь в разработке специальных сортов салата для выращивания в закрытых системах — там, где условия можно настроить максимально точно.
