GM Camelina可以为鱼类提供omega-3

由Rebecca Nesbit撰写

AquAdvantage鲑鱼经过精心设计,可以更快地生长,并可以饲喂富含Omega-3的农作物(如山茶花)。

养鱼业的生物技术在2017年成为头条新闻 速生鲑鱼 成为了 第一只转基因动物 进入市场。然而,在欧洲,尚未报道生物技术在水产养殖方面的新进展。而不是专注于 ,英国科学家在通过转基因植物生产鱼类食品方面取得了进展。近二十年来,来自Rothamsted Research的科学家及其合作伙伴一直致力于 为养殖鱼提供油 来自欧洲最古老的油料作物之一骆驼属。最新的结果使他们更接近实现他们的愿景。
为什么要专注于鱼饲料?要了解这一点,我们必须考虑我们的鱼及其营养素来自何处。

目前满足我们对鱼类需求的问题

我们消耗的鱼类中有一半以上来自农场,水产养殖业每年使用大约80%的海鱼油。进入系统的鱼多于排出的鱼,这意味着从野外捕获的鱼大部分用于饲养养殖的鱼。对omega-3 LC-PUFA的需求不断增长,尤其是来自水产养殖业的需求,这给野生渔业带来了巨大压力,野生渔业需要大量的这种鱼油。

茶花种子。图片来源:Rothamsted Research

问题的根源是鱼不是鱼油。相反,鱼是从微藻中获取的,而微藻在农场的笼养鱼中是无法获得的。我们目前尚不具备在经济上可行的技术来大规模生产藻类,因此养殖的鱼类需要以油和用从海洋捕捞的鱼类制成的粗粉为食。这样,最小的鱼消耗的脂肪酸就一直在食物网中累积。
 
植物油可以用作饲料中鱼油的替代品,但这改变了人们食用鱼的营养价值。由于鱼不能自己制作鱼油,因此,只有在食用它们作为饮食的一部分时,它们才能积累这些油。如今,养殖鱼类的饮食中含有更多的植物油,它们不再为消费者提供相同水平的omega-3和相关的健康益处。
从植物中生产适当的油具有确保养殖鱼类充分利用其对人类健康的潜力,同时减轻野生鱼类种群的压力。

2017年业绩喜人

在实验室和野外,野生型和转基因山茶种子的脂肪酸特征。 从Usher等。 2017年

A 新文章 《科学报告》的研究表明,他们的植物有潜力在田间生产石油,《 PLOS ONE》杂志上发表的结果表明,这些植物 油是鲑鱼的合适食物。该项目由Johnathan Napier教授领导,使用 茶花 (假亚麻),是油菜的远亲。驼色的短链omega-3天然含量很高,但长链的omega-3对鱼类食品很重要。为了改变种子中油的特性,研究小组将合成的DNA序列引入了茶花基因组中。引入的基因与在海洋微生物中发现的基因相似,并在生化途径中编码酶,该酶产生长链omega-3多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)。
 
可以从种子中提取油,然后喂给鱼,这正是《 PLOS ONE》中报道的喂食试验中发生的情况。新发布的数据显示了2015年转基因骆驼属植物实地试验的结果,并证实了2014年的积极发现。
首先,这两年的结果表明转基因植物在田间表现良好。这些研究超出了农艺性能,因为它们还检查了植物产生的油的组成或特性。
相对于转基因山茶花的早期品种,种子油的特性也得到了改善。科学家们不仅在寻求增加所需脂肪酸的浓度,而且还热衷于减少一些山茶花天然油的产生。 Omega-6脂肪酸仅以低水平存在于海洋生物中,因此最新的品种已被工程化以生产少量。
鲑鱼饲养试验也看到了积极的结果,转基因骆驼属的油是饲料中鱼油的有效替代品,在不损害鱼类健康的前提下支持了鱼的生长。鱼类完全积累了脂肪酸,就像从鱼类中摄取油时一样,从而为消费者带来了对健康有益的鱼类。
鲷鱼的试验还表明,转基因来源的油可以替代其饮食中的鱼油。

茶花的未来

2017年发表的结果表明,来自转基因植物的油提供了将养殖鱼中omega-3 LC-PUFAs的水平提高到十年前的水平的机会。现在正在进行进一步的开发工作,以使其大规模实现。
该项目的下一步是选择最佳的山茶花系-即产生最高水平的omega-3鱼油的那些。这些植物将用于较大的田间试验中,以证明它们在田间的性能与在温室中一样。

茶花种子的横截面显示Omega-3脂肪酸含量增加。 从Usher等。 2017年

然后,工作将需要从研究阶段转移到开发和商业化阶段。除了计划如何以商业规模提供农作物外,必不可少的一步将是寻求监管部门的批准。尽管研究已在英国进行,但欧盟监管体系的地位意味着该团队将在欧洲以外的国家/地区申请批准。
在工厂适合监管部门批准之前要解决的问题包括经营自由(确保将作物商业化不会侵犯专利),以及适当的农场管理。骆驼科植物主要是自花授粉,但会被昆虫探访。因此,在试验中,科学家用细网覆盖了开花的农作物,以防止蜜蜂将转基因花粉传回蜂箱,从而解决了当地养蜂人的担忧。如果以商业规模种植该作物,这种措施将不可行,但研究小组正在考虑防止基因流动所需的农场管理实践。幸运的是,山茶花不会与油菜或其他芸苔属植物杂交授粉,这使得大规模种植更加可行,而不会冒其他作物的异花授粉的风险。最后,目标是使水产养殖在环境上更具可持续性,同时保持我们食用鱼的健康特性。
有关该项目的最新信息和更多背景资料,请访问 Rothamsted网站。我也在书中介绍了这个主题 番茄里有那条鱼吗?

由客座专家撰写

丽贝卡·内斯比特(Rebecca Nesbit) 是科普书的作者‘番茄里有那条鱼吗?’它探讨了转基因食品的事实和虚构。她在攻读博士学位期间研究了蝴蝶迁移,然后在一家初创公司工作,培训蜜蜂检测爆炸物。她现在从事科学传播工作,其项目范围从公民科学飞行蚂蚁调查到与诺贝尔奖获得者一起访问世界各地的大学。在业余时间,她写小说–她出版了小说,还有许多短篇小说。

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