Dole współpracuje z Elo Life Systems, aby uratować banany

"Tak! We Have No Bananas” była piosenką, która zajmowała pierwsze miejsca na listach przebojów, nucona i śpiewana w całej Ameryce po tym, jak została po raz pierwszy nagrana w…

Ale co by było, gdyby nie było bananów?

To mogłoby się zdarzyć. Być może w 2023 roku zaśpiewamy wersję bluesową.

Fusarium więdnięcie – zwane także chorobą panamską – zostało odkryte w Kolumbii w zeszłym roku. Prawdopodobnie rozprzestrzeni się na resztę Ameryki Łacińskiej, zagrażając bananom Cavendish, które zwykle kupujemy w lokalnych sklepach spożywczych.

Fusarium więdnięcie jest spowodowane przez szczep grzyba Fusarium Tropical Race 4 (TR4). To skuteczny zabójca roślin, który obecnie zagraża regionowi dostarczającemu prawie wszystkie banany sprzedawane na rynku w USA i Europie.

Ta sama choroba od trzydziestu lat dziesiątkuje plantacje bananów w Azji Południowo-Wschodniej. Żyje w glebie i atakuje rośliny poprzez korzenie, pozbawiając je składników odżywczych niezbędnych do przeżycia.

Teraz dobra wiadomość. Firma Elo Life Systems z siedzibą w Research Triangle Park, zajmująca się żywnością i rolnictwem, współpracuje z Dole Food Company, aby banany trafiały do sklepów spożywczych w całym kraju. Obie firmy właśnie ogłosiły pięcioletnie partnerstwo strategiczne w celu opracowania odmian bananów odpornych na Fusarium, w tym Cavendish.

Dole jest jednym z trzech największych dostawców bananów na świecie, obok Chiquita i Del Monte. Wszyscy polegają na Cavendish w zakresie magazynowania towarów na półkach od Karoliny Północnej po Kalifornię i dalej. Bez poważnej interwencji Fusarium mogłoby zatrzymać łańcuch dostaw.

Wyścig o pokonanie pandemii bananów

„Rozprzestrzenianie się Fusarium więdnięcie byłoby druzgocące dla wartego $25 miliarda przemysłu bananowego. Miałoby to również znaczący wpływ na hodowców, których źródła utrzymania zależą od eksportu bananów Cavendish” – powiedział dr Fayaz Khazi, dyrektor generalny Elo.

Jest to również zagrożenie dla środowiska, ponieważ rolnicy porzucają pola skażone Fusarium i oczyszczają nowe tereny pod plantacje bananów, często przenosząc glebę wypełnioną grzybami z jednego miejsca do drugiego. „Ta współpraca z Dole jest ważną częścią naszej strategii mającej na celu poprawę bezpieczeństwa i zrównoważonego charakteru globalnych dostaw żywności” – zauważył Khazi.

Patricio Gutiérrez, dyrektor ds. badań i rozwoju innowacji w firmie Dole, dodał, że „banany to nie tylko najpopularniejsze owoce w Stanach Zjednoczonych, ale wraz z plantanami stanowią podstawowy artykuł spożywczy, od którego wyżywienie się dużej części świata. Nasza inwestycja… odzwierciedla nasze dążenie do ulepszenia niezwykle ważnych upraw spożywczych, pomagając jednocześnie rolnikom w stawianiu czoła ciągłym wyzwaniom związanym z produkcją tej żywności dla planety”.

Jeśli kwestionujesz możliwy upadek banana Cavendish, nie powinieneś. Do lat pięćdziesiątych najczęściej eksportowaną odmianą bananów była Gros Michel. Był słodszy i miał grubszą skórkę, co ułatwiało wysyłkę bez siniaków. Gros Michel został prawie zniszczony przez inny szczep grzyba Fusarium.

Jego miejsce zajął Cavendish, który był odporny na wcześniejszy typ Fusarium. Teraz ta odmiana, uprawiana niemal wyłącznie w Ameryce Środkowej i Południowej, jest zagrożona. Stanowi to około 99% rynku eksportu bananów.

Khazi powiedział, że Elo chce znaleźć długoterminowe, zrównoważone rozwiązanie, które uratuje owoce. „Niezwykle ważne jest opracowanie odmian odpornych na Fusarium poprzez wykorzystanie naturalnej odporności na TR4 u kilku krewnych Cavendisha” – wyjaśnił. Elo ma nadzieję, że w ciągu najbliższych trzech lat zostaną przeprowadzone badania umożliwiające osiągnięcie tego celu.

Tradycyjna hodowla roślin to żmudny proces, który może zająć kilka dekad. Ponieważ komercyjne banany nie wytwarzają nasion, proces ten jest znacznie bardziej złożony i czasochłonny niż w przypadku innych upraw. „Czas jest najważniejszy” – powiedział Khazi. „Nasza platforma technologiczna pozwala nam szybko wykorzystać odporność, która już istnieje w przyrodzie, i szybko wprowadzić ją do komercyjnych odmian bananów”.

Pierwszym wyzwaniem jest zidentyfikowanie problemu i sprawdzenie, jak natura sobie z nim radzi. Genomika porównawcza i biologia obliczeniowa pozwalają Elo przyjrzeć się biologicznemu składowi asortymentu odmian bananów. Może także dopasować sekwencje DNA, aby znaleźć różnice, które czynią Cavendisha bardziej podatnym na grzyby przenoszone przez glebę.

Kolejnym krokiem jest udoskonalenie genetyki banana poprzez biotechnologię precyzyjną. Elo wykorzystuje swoją zastrzeżoną technologię edycji genów – platformę opartą na endonukleazach naprowadzających, występującą naturalnie w prymitywnych roślinach i algach – aby precyzyjnie wycinać wadliwe DNA lub wstawiać nowy materiał genetyczny.

Proces ten daje identyczny wynik jak tradycyjna hodowla – roślina jest odporna na grzyba Fusarium. Ale jest dużo szybciej.

Zgodnie z warunkami umowy z Dole, Elo będzie badać i opracowywać wiele sposobów zwalczania odporności na więdnięcie Fusarium. Obejmuje to zmniejszenie prawdopodobieństwa przyciągania grzyba przez Cavendisha, a także rozwój innych odpornych odmian bananów.

Dole będzie finansować badania i rozwój oraz będzie odpowiedzialna za ocenę w terenie i komercjalizację. Będzie płacić Elo tantiemy za skomercjalizowane produkty roślinne.

Firmy będą musiały przezwyciężyć niechęć niektórych konsumentów i organów regulacyjnych – głównie w Europie – do akceptowania żywności modyfikowanej genetycznie, mimo że edycja genów nie jest tradycyjną technologią GMO. Po prostu przyspiesza to, co hodowcy roślin robili od pokoleń – znajdowanie właściwej kombinacji sekwencji DNA, która umożliwia rozkwit pożądanych cech przy jednoczesnym zanikaniu niepożądanych cech.

„Jesteśmy firmą, która przyspiesza hodowlę roślin” – wyjaśnił Khazi. „Tradycyjna hodowla wymaga dużo czasu i wysiłku. Dzięki naszej technologii, która obejmuje platformę do edycji genomu ARCUS, możemy skompresować poprawę plonów w krótkim czasie. Wykorzystujemy naszą wiedzę i naukę, aby robić to, co robi natura, ale znacznie szybciej.

Poprawa dobrego samopoczucia człowieka poprzez żywność

Współpraca z Dole to najnowszy krok Elo w kierunku ulepszania żywności. Firma stale pracuje nad wieloma innymi projektami, które obejmują całą gamę produktów, od ograniczenia tłuszczów nasyconych w rzepaku po zwiększenie zawartości sclareolu w szałwii muszkatołowej.

Dwa lata temu firma ogłosiła ciągłe partnerstwo strategiczne ze światowym konglomeratem spożywczym Cargill w celu ograniczenia zawartości tłuszczów nasyconych w oleju rzepakowym. Produkt preferowany jest przez restauracje typu fast-food oraz duże firmy produkujące żywność i składniki.

Celem jest zmniejszenie poziomu tłuszczów nasyconych z 8% do mniej niż 2,5% poprzez edycję genomu roślin rzepaku. Elo ma nadzieję, że niższy poziom kwasów nasyconych w oleju do smażenia w dłuższej perspektywie poprawi zdrowie układu sercowo-naczyniowego.

Elo uruchomiło także filię w Brisbane w Australii, aby pomóc rolnikom w zwiększaniu odporności ich upraw na zmiany klimatyczne. Obecnie koncentrujemy się na wykorzystaniu technologii edycji genów w celu stworzenia odpornej na suszę i choroby ciecierzycy o podwyższonym poziomie korzystnych białek.

Jest to szczególnie ważne w Australii, gdzie pięcioletnia susza spowodowała, że wielu rolników zaprzestało upraw. Białka roślinne, takie jak ciecierzyca, są niezbędne dla światowego bezpieczeństwa żywnościowego i żywieniowego.

Kolejnym obszarem zainteresowania są naturalne słodziki o zerowej kaloryczności. Elo poszukuje niezawodnych alternatyw dla wysokokalorycznych słodzików, które mogą nasilać otyłość i zaburzenia metaboliczne. Firma współpracuje z partnerami z branży spożywczej i napojów nad opracowaniem produktu na bazie arbuza – pod marką ZeroMelon – który może zrewolucjonizować rynek słodzików.

Na bardziej lokalnym froncie Elo współpracuje z firmą Avoca w celu poprawy zawartości sclareolu w roślinach szałwii muszkatołowej. Avoca jest spółką zależną firmy Ashland specjalizującej się w chemii specjalistycznej. Położenie w Merry Hill we wschodniej Karolinie Północnej jest jednym z niewielu miejsc w kraju, gdzie uprawia się szałwię muszkatołową.

Sclareol to środek wiążący stosowany we wszelkiego rodzaju zapachach, od luksusowych perfum po codzienne detergenty, aby przedłużyć ich zapach. Jest stosowany jako zrównoważony substytut woskowatej substancji zwanej ambrą, która jest wydzielana przez niewielki procent kaszalotów.

Elo utrzymuje także bliskie stosunki robocze z Uniwersytetem Stanowym Karoliny Północnej i Uniwersytetem Karoliny Północnej w Chapel Hill. Jej spółka macierzysta Precision BioSciences – która koncentruje się na terapii ludzi – była spółką spin-off Duke University.

Patrząc w przyszłość

Khazi powiedział, że Elo czyni stały postęp, kierując swoją technologię opartą na żywności na złożone wyzwania w żywności i rolnictwie. Oczekuje, że w ciągu najbliższych kilku lat firma będzie równie produktywna, choć skupi się na nieco innych kwestiach.

„Ewoluujemy jako firma oferująca rozwiązania, zamiast skupiać się na jednej technologii” – powiedział. „Elo jest już znane jako firma zajmująca się edycją genomu gotową do użycia. Dzięki naszemu pakietowi technologii jesteśmy jeszcze lepiej przygotowani do rozwiązywania problemów i odkrywania możliwości w sektorze spożywczym.

21 pracowników firmy specjalizuje się w czterech obszarach:

• nauka o danych;
• rozwój technologii, w tym edycji genomu i biologii molekularnej;
• rolnictwo translacyjne – praca z firmami-klientami nad nowymi produktami i profilami produktów; I
• kontrolowane rolnictwo ekologiczne – weryfikacja koncepcji produktów poprzez rośliny uprawiane w szklarniach lub komorach wzrostowych.

„Mamy niezwykle zróżnicowany, utalentowany i dobrze wyszkolony zespół” – zauważył Khazi. „Sukces Elo jest bezpośrednim wynikiem ich odporności i ciężkiej pracy”. Powiedział, że większość pracowników firmy ma wyższe stopnie naukowe. Wielu zostało zatrudnionych z obszaru Trójkąta Badawczego.

„Postrzegamy naszą rolę jako łączenie punktów między tym, co jemy, a tym, jak żyjemy” – wyjaśnił. „Ponieważ ludzie żyją dłużej, musimy także skupić się na zdrowszym życiu.

„Przeciętny konsument wie, co jest dla niego dobre. Ale czy sektor spożywczy jest na to gotowy? Będzie potrzebna firma technologiczna taka jak nasza, która zaspokoi tę niezaspokojoną potrzebę – poprawi nie tylko ilość, ale także jakość dostaw żywności. W tym miejscu Elo pasuje do równania.”

Oryginalne źródło artykułu: NC Biotechnologia