科学家16年研究解决油菜籽中硫代葡萄糖苷问题

生物探索,2012-08-10

导读: 油菜是世界第三大广泛种植的产油植物，油菜籽通常用于生产食用油，加工后剩余的菜籽饼含有丰富的蛋白质以及其他各种营养元素，是良好的饲料生产原料。但是由于菜籽中存在的硫代葡萄糖苷水解后会导致动物中毒，油菜籽的商业价值不能得到最大程度的利用。丹麦的科学家通过16年的研究，终于取得了突破性的成果，解决了油菜籽中硫代葡萄糖苷的问题。

为了抵抗一些天然的危害，比如食草性害虫或疾病，植物会利用毒素来保护自己。例如油菜就通过产生硫代葡萄糖苷来达到这一目的。由于硫代葡萄糖苷的存在，油菜籽在作为饲料原料的应用受到很大的限制。为了来解决油菜籽中硫代葡萄糖苷的问题，丹麦哥本哈根大学的科学家研究出了一种新的方法，可以阻碍这种毒素进入到植物的可食用部分。作为一项突破性的研究成果，他们的研究被发表在了Nature杂志。

这项研究的负责人Barbara Ann Halkier教授说：“我们开发出了一种全新的技术，我们把它叫做‘运输工程’。这种技术可以将一些不需要的物质从植物的可食用部分清除出去。”

油菜籽通常的用途是生产食用油，加工后剩下的菜籽饼除含有40％左右的蛋白质外，还含有一定的粗脂肪、纤维素、矿物质(主要有钙、铁、锰、磷、硒和镁等)和多种维生素(包括生物素、叶酸、烟酸、维生素b1和维生素b2等)，营养价值与大豆饼粕相近，是良好的精饲料。但油菜饼中含硫代葡萄糖苷较高(—般为4％～6％)，硫代葡萄糖苷本身并无毒，但水解后产生有毒物质，能使动物甲状腺肿大和出现多种中毒症状，因而影响了它在饲料工业中的应用。

得益于哥本哈根大学的这一项新的技术，油菜籽作为商业用动物饲料原料的潜力将得到大大提升。

Barbara Ann Halkier的研究团队先是在拟南芥中进行实验，他们在这种与油菜非常接近的植物中存在两种蛋白质，它们可以将硫代葡萄糖苷运输到拟南芥的种子中。研究人员随后对拟南芥中的这两种蛋白质进行了敲除，结果令人惊讶的是，拟南芥种子中的硫代葡萄糖苷完全消失了。

油菜是世界上第三大广泛种植的产油植物，这一新的技术的商业潜力不言自明。目前，世界最大的植物生物技术公司Bayer CropScience（拜耳作物科学）正在与哥本哈根大学的技术转化中心进行合作谈判，希望能够利用这种技术来种植油菜，生产无硫代葡萄糖苷油菜籽。

据称，该研究成果来自于16年的基础研究。这一杰出的事例说明，基础研究也能产生可供社会直接利用的新发现。

论文链接：NRT/PTR transporters are essential for translocation of glucosinolate defence compounds to seeds