Washington, DC, USA
September 16, 2010
Products made from soy oil stand to benefit from two new germplasm lines that produce high levels of oleic acid, according to U.S. Department of Agriculture (USDA) and university scientists.
According to molecular biologist Kristin Bilyeu with USDA's Agricultural Research Service (ARS) in Columbia, Mo., increasing soy oil's level of the monounsaturated fat can avoid resorting to hydrogenation. Besides converting liquid oil into a solid, like margarine, hydrogenation helps to improve shelf life and product quality. But it also generates trans-fats, which alter the body's blood cholesterol levels, producing more of the "bad" LDL cholesterol than the "good" HDL cholesterol.
In 2008, soy oil accounted for 70 percent of all edible oils and fats consumed in America, underscoring the importance of reducing trans-fats in cooking, baking and deep-frying applications. Increasing the oil's oleic acid may offer industrial benefits, too, like improving cold-weather engine performance when using soy-based biodiesel, notes Bilyeu, with the ARS Plant Genetics Research Unit in Columbia. ARS is the principal intramural scientific research agency of USDA.
In a new issue of BMC Plant Biology, Bilyeu and colleagues Anh Pham Tung, Jeong Dong Lee and J. Grover Shannon report their identification and use of a mutant pair of alleles, or gene copies, to bolster soy's oleic-acid production.
Typically, soy oil is 13 percent palmitic acid, 4 percent stearic acid, 20 percent oleic acid, 55 percent linoleic acid, and 8 percent linolenic acid. But the new beans contain more than 80 percent oleic acid, reports Bilyeu, who collaborated with scientists at the University of Missouri and Kyungpook University in the Republic of Korea.
Other research groups have successfully used transgenic methods such as gene silencing to increase soy's oleic-acid levels. But the ARS-university team used classical plant breeding instead, "endowing" their soy lines with two mutant alleles for the gene FAD2.
Normally, its orchestration of biochemical events in soybean seed favors production of linoleic acid and other unsaturated fatty acids. However, combining the two naturally occurring variant alleles (FAD2-1A and FAD2-1B) reversed the situation, generating more oleic acid.
Field trials in Missouri and Costa Rica indicate the soy lines' oleic-acid production can stay fairly constant across diverse growing conditions. Additional tests are planned.
Photo courtesy of Keith Montgomery, University of Missouri.
Nuevas líneas de soja con beneficios para el corazón
Productos a base del aceite de soja pueden beneficiarse de dos nuevas líneas de germoplasma de soja que producen niveles altos del ácido oleico, según científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y sus colaboradores universitarios.
Según bióloga molecular Kristin Bilyeu con el ARS en Columbia, Misurí, aumentar los niveles del ácido oleico, el cual es una grasa monoinsaturada, puede evitar la necesidad de utilizar el proceso de la hidrogenación. Además de convertir los líquidos en sólidos, la hidrogenación ayuda a prolongar la vida de estante del producto y mejorar su calidad. Pero este proceso también produce las grasas trans, las cuales alteran los niveles de colesterol en el cuerpo humano, produciendo cantidades elevadas del colesterol malo LDL comparadas con las del colesterol bueno HDL.
En el 2008, el aceite de soja compone el 17 por ciento de todas las grasas comestibles consumidas en EE.UU. Esto destaca la importancia de reducir las grasas trans en cocinar, cocer y freír. Aumentar los niveles del ácido oleico en el aceite también podría ofrecer beneficios industriales, tales como mejorar el funcionamiento durante temperaturas frías de los motores que usan el biocombustible a base del aceite de soja, según Bilyeu, quien trabaja en la Unidad de Investigación de la Genética de Plantas en Columbia. ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de desarrollar nuevas fuentes de bioenergía.
En un nuevo número de la revista 'BMC Plant Biology' (BMC Biología de Plantas), Bilyeu y sus colegas Anh Pham Tung, Jeong Dong Lee and J. Grover Shannon informan sobre su identificación y utilización de un par de alelos mutantes para aumentar la producción del ácido oleico en la soja. Los alelos son formas posibles de un gen.
Típicamente, el aceite de soja contiene el 13 por ciento del ácido palmítico, el 4 por ciento del ácido esteárico, el 20 por ciento del ácido oleico, el 55 por ciento del ácido linoleico, y el 8 por ciento del ácido linolénico. Pero las dos nuevas líneas de soja contienen más del 80 por ciento del ácido oleico, según Bilyeu, quien colaboró con científicos de la Universidad de Misurí y la Universidad de Kyungpook en la República de Corea.
Otros grupos de investigadores han tenido éxito en utilizar los métodos transgénicos tales como el silenciamiento de genes para aumentar los niveles del ácido oleico en la soja. Pero el grupo de Bilyeu usó la crianza clásica de plantas y los dos alelos mutantes del gen FAD2.
Normalmente, este gen–el cual tiene un papel importante en orquestar eventos bioquímicos en las semillas de soja–promueve la producción del ácido linoleico y otros ácidos insaturados. Pero combinar los dos mutantes naturales (FAD2-1A and FAD2-1B) invirtió la situación y causó la producción de cantidades elevadas del ácido oleico.
Resultados de pruebas de campo en Misurí y en Costa Rica indican que la producción del ácido oleico por las nuevas líneas queda constante en condiciones diversas de crecimiento. Los investigadores realizarán más pruebas en el futuro.
Topics
Species
