Development of Transgenic Potatoes to Attain Novel Starch Qualities

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Stärkelse är en miljövänlig och naturlig produkt som kan framställas ur växtriket. Stärkelse har många användningsområden inom livsmedelsindustrin såsom förtjockningsmedel och fettersättning men har även många icke livsmedelsindustriella användningsområden bl. a. i pappers-, kosmetika-, lim-, textil-, oljeborrning- och läkemedelsindustrin. Med kemiska, fysikaliska samt genetiska modifieringar kan stärkelsens egenskaper ändras för att bättre passa till specifika applikationer. I framtiden skulle stärkelse, till exempel kunna ersätta vissa syntetiska plaster med fördelen att vara biologiskt nedbrytbar, men då måste nya stärkelsemodifieringar nå marknaden. Stärkelse består av två beståndsdelar, amylopektin och amylos. Dessa två beståndsdelar har mycket olika egenskaper och i vissa industriella applikationer kan de störa varandra. Det skulle därför vara fördelaktigt att ha amylos och amylopektinstärkelsen skiljda åt för att fullt kunna utnyttja dess positiva egenskaper. De två stärkelsebeståndsdelarna kan separeras med kemiska eller fysikaliska metoder men processerna är dyra och innebär oftast att man måste använda sig av miljöfarliga lösningsmedel. Amylos är en lång och mestadels linjär sockerkedja med bra gelande egenskaper och är den stärkelsebeståndsdel som är mest plastlik. Amylos fungerar även bra som fettbarriär och kan bestrykas på livsmedel för att minska fettupptag samt behålla produktens krispighet. En annan fördel med amylos är att den i kroppen bryts ned långsamt och ger en jämnare sockerdistribution till blodet. Amylopektin är till skillnad från amylos en stor och grenad sockerkedja med goda bindande egenskaper. Amylopektin är fördelaktig inom pappersindustrin som bindemedel i pappersmassan samt som bestrykning av papper där det ger en god tryckkvalitet. Amylopektinstärkelse har visat sig klart förbättra processer inom pappers-, textil- samt limindustrin i jämförelse med de nativa stärkelser eller syntetiska produkter som används i dag. Målsättningen med arbetet har varit att, med hjälp av genteknik, framställa sorter där enbart amylose repektive amylopektin bildas. Grödan som har använts är potatis, en av de vanligaste växtslagen som används för stärkelseframställning i Europa. Potatis med enbart amylopektinstärkelse har framställts genom att en av potatisens egna gener har stängts av. Denna gen är nödvändig för att amylos skall produceras av växten. På ett liknande sätt har potatis med hög amyloshalt framställts men där krävdes det att två gener stängdes av. De generna är ansvariga för att amylopektinstärkelsen blir grenad och om de stängs av bildas i stället en rak stärkelse motsvarande amylos. Nackdelen med att framställa en potatis med hög amyloshalt är att man får en sänkning i stärkelsehalten. Detta är däremot inte fallet för amylopektinpotatisen. Med en lägre stärkelsehalt kommer produkten att bli dyrare för konsumenten. För att undvika de högre kostnaderna har försök gjorts att höja stärkelsehalten i amylospotatisarna. Två gener kodande för proteiner med en eventuell startfunktion för stärkelseproduktionen i potatis har identifierats. De två generna har satts in i en amylospotatis för att förbättra startfunktionen för stärkelseproduktionen. På det sättet kan man öka antalet amylosenheter i stärkelsen och därmed förhoppningsvis återföra stärkelsehalten till normal nivå igen.