Изучены генетические факторы, определяющие пользу краснолистного салата
Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) в сотрудничестве с коллегами из Национальной академии наук Республики Беларусь изучили генетические, эпигенетические, экологические и технологические факторы, влияющие на полезные свойства и окраску листьев краснолистного салата и делающие этот продукт одним из наиболее ценных в питании человека.
Краснолистный салат богат биоактивными соединениями, такими как антоцианы и флавоноиды. Они приносит пользу здоровью, снижая окислительный стресс и повышая иммунитет. Антоцианы, в частности, полезны для сердечно-сосудистой системы, они снижают артериальное давление и уровень холестерина в крови, есть данные о их позитивном влиянии на мозговую деятельность и память. Чтобы разобраться в генетических предпосылках биосинтеза антоцианов, а также понять, как влияет окружающая среда на формирование особенных свойств краснолистного салата, авторы изучили имеющиеся данные и инновационные методы выращивания данного вида салата для повышения его рыночного и оздоровительного потенциала.
«Нас интересовали генетические и эпигенетические факторы — почему именно краснолистный салат такой полезный для человека за счет высоких антиоксидантных свойств, но главное — практическая сторона выращивания данного вида салата в условиях гидро- и аэропоники. Технологии сити-фермерства набирают все больший вес, поскольку их можно использовать даже в арктических широтах — обеспечивать таким образом продовольственную безопасность этого региона, покрывать потребность населения в здоровых продуктах питания», — рассказал один из участников исследования, заведующий лабораторией сити-фарминга СФУ Иван Тимофеенко.
По словам профессора кафедры геномики и биоинформатики СФУ Константина Крутовского, также участвовавшего в исследовании, накопление антоцианов регулируется структурными, регуляторными и транспортными генами, а также комплексом MYB-bHLHWD40 (MBW). Мутации в этих генах влияют на окраску и реакции на стресс.
«С проявлением действия антоцианов сталкивались абсолютно все, кто видел или употреблял в пищу растения, окрашенные в пурпурно-синюю, фиолетово-розовую гамму — цветы, некоторые сорта селекционного картофеля или свеклы. Антоцианы — это растительные пигменты, которые могут присутствовать у растений в генеративных (цветках, пыльце) и вегетативных (стеблях, листьях, корнях) органах, а также в плодах и семенах. Они могут или постоянно находиться в клетке, или появляться на некоторое время — в том числе, при действии стресса. Вероятно, они как раз и требуются растениям для борьбы с различными типами стрессов», — отметил Константин Крутовский.
Эксперт уточнил, что на образование полезных соединений влияет интенсивность света, стрессовые условия (засуха, повышение или понижение температуры) и т.д. Если выращивать краснолистный салат в контролируемых условиях, с помощью светодиодного освещения и других методов можно улучшить интенсивность цвета, антиоксидантную способность и урожайность такого салата. Ученые доказали, что низкие температуры в корневой зоне и тщательно подобранные спектры света на протяжении всего вегетационного периода усиливают накопление антоцианов и других ценных соединений, сохраняя при этом хорошие уровни продуктивности салата.
В междисциплинарной лаборатории сити-фарминга Института гастрономии СФУ создаются технологии, сочетающие передовые методы выращивания краснолистного салата с более глубоким пониманием генетических, эпигенетических и экологических факторов, влияющих на качества этого продукта. Уже реализуется проект по созданию устойчивых технологий производства этого полезного растения в вертикальных фермах.
Работа проводится при поддержке международного гранта Минобрнауки России в сотрудничестве с Центром светодиодных и оптоэлектронных технологий Национальной академии наук Республики Беларусь.