Александр Ермошин: «Пока мы умеем менять по два-три гена»

16:29, 6 июля 2022

Как улучшают питательные свойства продуктов, рассказал ученый

По мнению Александра Ермошина, такого, чтобы «съел ложку и сыт», точно не случится. Фото: Ксения Шияхметова.

Доцент кафедры экспериментальной биологии и биотехнологий УрФУ Александр Ермошин рассказал изданию «Кот Шрёдингера», когда появится еда, одной ложкой которой можно наесться, как повышают питательность продуктов и сколько генов ученые уже умеют менять.

«Основные компоненты еды, необходимые нашему организму — белки, жиры и углеводы, — имеют определенную калорийность. Ежедневно необходимо получать 2000−2500 калорий, если у вас средняя масса тела и вы в основном сидите перед компьютером. Если вы ведете активный образ жизни, калорий требуется еще больше, — поясняет ученый. — Но один грамм белка всегда имеет одну и ту же калорийность, один грамм жиров тоже. Получается, в сутки мы должны получить сто граммов белка, сто граммов жиров, плюс какое-то количество углеводов, а значит, эту массу мы и должны съесть. Однако в чайной ложке каши никогда не будет ста граммов белков и ста — жиров. Объем нашей пищи останется достаточно большим».

Исследователи работают над улучшением питательных свойств продуктов. Трудность здесь в том, что количественные признаки обычно полигенные — за них отвечает система, в которую входит много генов. Поэтому путем классической селекции тяжело вывести, допустим, растения, у которых резко повысится содержание белка.

«Генно-инженерным путем это сделать тоже нелегко: пока мы умеем менять по два-три гена, а здесь речь идет о слаженной работе десятков генов. При этом человек и так достиг очень многого: у предков картофеля клубни вообще не формировались, а дикие томаты были с ноготок», — добавляет Александр Ермошин.

Селекционеры увеличили не только размер растений, но и содержание в них питательных веществ. То есть они смогли отобрать растения, в которых содержится больше углеводов или жиров, например, в масличных культурах, либо больше белка. Но классическая селекция уже близка к насыщению, вряд ли биологи смогут еще сильнее повысить содержание белка или жиров в продуктах питания.

«К тому же у этого вопроса есть и третья сторона: питательная ценность продукта — это не только его энергетическая ценность. Есть незаменимые аминокислоты, которые мы должны получать с пищей. Белок, содержащий все незаменимые аминокислоты, называется полноценным», — поясняет Ермошин.

Однако растительные белки в основном являются неполноценными. Например, в злаках мало лизина, некоторые растительные продукты бедны триптофаном, а значит, вегетарианцам необходимо комбинировать разные виды растительной пищи и употреблять ее в гораздо большем объеме (по сравнению с животной), чтобы закрыть дефицит этих аминокислот.

Как раз в области повышения питательной ценности растений работы и ведутся, и здесь очень к месту оказывается генная инженерия.

«Например, мы можем ввести в растение гены, отвечающие за синтез специфичных белков, из другого растения или животного, более полноценных по дефицитным аминокислотам. Тогда трансгенное растение начнет синтезировать полноценный белок с недостающими аминокислотами. Если не ошибаюсь, уже больше десяти лет назад были созданы линии кукурузы с генами одного из белков кешью, и теперь белок этой кукурузы содержит те самые незаменимые аминокислоты», — дополняет ученый.

Так что наука движется вперед и в этом направлении: хотя с одной ложки сыты мы точно не будем, растения с большим содержанием белка, с белками более полноценными и с большим содержанием витаминов мы создаем — как методами классической селекции, так и генно-инженерными.