Un modello meccanicistico della sintesi MCT mediata da NoDGAT2s in N. oceanica. Credito:Liu Yang
I talenti genetici di una microalga marina sono ora sbloccati, per produrre triacilgliceroli a catena media, che è una specie di olio vegetale con una varietà di benefici per la salute, secondo uno studio condotto da ricercatori del Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT ), Accademia cinese delle scienze (CAS).
Questo studio è stato pubblicato in Fisiologia vegetale il 30 agosto.
Chiamati triacilgliceroli, questi oli biologici sono la principale forma di accumulo di energia nelle cellule e si trovano in tutti gli oli vegetali e grassi animali, ma non sono uguali.
Ogni molecola di triacilglicerolo è costituita da tre frazioni di acidi grassi che sono ancorate a un'impalcatura di glicerolo. A seconda della lunghezza della catena degli acidi grassi, ogni molecola può essere classificata come triacilglicerolo a catena lunga o triacilglicerolo a catena media (MCT), che sono distinti per area di applicazione, valore economico e potenziale di mercato.
"Durante la digestione, gli MCT vengono convertiti in acidi grassi a catena media, che bypassano il tessuto adiposo, riducendo la possibilità che si converta in tessuto adiposo", ha affermato Xu Jian, professore al Single-Cell Center di QIBEBT. "Aumenta anche il dispendio energetico, l'ossidazione dei grassi e la sazietà e riduce l'assunzione di energia e cibo sia negli individui magri che obesi".
Il problema è la disponibilità. L'olio MCT può essere prodotto solo trattando oli di palma e piante di cocco, entrambi limitati alla crescita nelle regioni tropicali e subtropicali.
"Inoltre, solo il 3% circa dell'intera massa della pianta viene immagazzinato sotto forma di olio, quindi abbiamo bisogno di una materia prima più efficiente e versatile", ha affermato Xin Yi, professore associato al Single-Cell Center, spiegando che la disponibilità limitata di MCT ha ostacolato l'esplorazione del prodotto su larga scala.
La microalga marina Nannochloropsis oceanica ha attirato un'attenzione significativa nella comunità di ricerca con il suo elevato potenziale di crescita fotosintetica e il ricco contenuto di olio, ma è stato generalmente riscontrato che contiene solo dallo 0,01% allo 0,05% di MCT. Nonostante questo basso contenuto, un'analisi genetica ha precedentemente rivelato prove di un meccanismo di assemblaggio MCT nativo in questa microalga.
In questo studio, i ricercatori hanno scoperto nella microalga due enzimi specifici che sono dedicati all'assemblaggio degli acidi grassi a catena media. Questi due enzimi molto talentuosi, se impilati con enzimi aggiuntivi che alimentano i substrati al meccanismo di assemblaggio MCT specializzato, possono aumentare la produttività MCT di 64,8 volte nella fase di picco della produzione di petrolio.
Tale specializzazione funzionale di queste proteine nella determinazione della lunghezza della catena dei prodotti rivela una dimensione di controllo precedentemente sconosciuta nel triacilglicerolo cellulare, che può essere sfruttata per la produzione di oli personalizzabili nelle microalghe.
I ricercatori intendono migliorare ulteriormente la produzione di MCT manipolando geneticamente le molecole per fermare la degradazione, controllare la durata degli acidi grassi e aumentare il contenuto totale di triacilglicerolo.
"Tali sforzi dovrebbero migliorare ulteriormente la produzione cellulare MCT e accelerare il ritmo di ingegneria delle microalghe industriali in materie prime efficienti e sostenibili per oli personalizzabili", ha affermato Hu Chunxiu, professore associato presso il Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) del CAS. + Esplora ulteriormente
