A investigação trouxe clareza à antiga questão de como os grânulos de amido se formam nas sementes das culturas Triticeae – trigo, cevada e centeio – revelando diversos benefícios potenciais para inúmeras indústrias e para a saúde humana.

O amido presente no trigo, milho, arroz e batata é uma parte vital da nossa dieta que fornece energia e um ingrediente-chave em muitas aplicações industriais, desde a produção de cerveja e panificação até à produção de papel, cola, têxteis e materiais de construção.

Os grânulos de amido de diferentes culturas variam muito em tamanho e forma. O amido de trigo (e os de outras Triticeae) possui exclusivamente dois tipos distintos de grânulos: grânulos grandes do tipo A e grânulos menores do tipo B.

A proporção de grânulos do tipo A e B pode afetar a qualidade dos alimentos à base de trigo, como pão e macarrão. Os dois tipos de grânulos também apresentam um problema para a indústria de fabricação de amido porque muitos dos grânulos menores do tipo B são perdidos e, portanto, desperdiçados durante o processo de moagem. Além disso, muitos grânulos de amido tipo B na cevada podem causar uma aparência turva ou turva na cerveja porque não são digeridos e filtrados durante o processo de fermentação.

Uma nova pesquisa publicada na revista The Plant Cell pelo grupo do Dr. David Seung no John Innes Center fez um grande avanço na solução deste problema.

A equipe utilizou técnicas genômicas e experimentais para mostrar que os grânulos dos tipos A e B são formados por dois mecanismos distintos.

Ao identificar uma enzima envolvida na iniciação dos grânulos do tipo B e ao utilizar técnicas convencionais de melhoramento de plantas para remover esta proteína, eles foram capazes de produzir trigo com poucos ou nenhum grânulo B – sem penalidades no desenvolvimento da planta e sem reduzir o amido total. contente.

Somada a estudos anteriores deste grupo que lançaram luz sobre a forma e formação de grânulos do tipo A, a descoberta tem implicações importantes, diz o primeiro autor do estudo, Dr. Nitin Uttam Kamble:

"Descobrimos que a enzima onipresente (PHS1) é crucial para a formação de grânulos do tipo B no trigo. Este é um avanço científico porque décadas de pesquisa sobre esta enzima não conseguiram encontrar um papel claro para o PHS1 nas plantas, e ela mostra que os grânulos de trigo do tipo A e B se formam por meio de diferentes mecanismos bioquímicos. Agora podemos usar esse conhecimento para criar variações no amido para diferentes aplicações alimentares e industriais .

David Seung, líder de grupo do John Innes Center, acrescentou: "A indústria geralmente não gosta de heterogeneidade; ela quer algo bom e até mesmo processável sem problemas, e ter esses diferentes tipos de grânulos de amido no trigo sempre representou um desafio.

“Portanto, descobrirmos a enzima responsável por produzir a população de grânulos menores e podermos usar nossa plataforma de melhoramento para reduzir o número de grânulos do tipo B será, esperançosamente, de grande interesse para muitos usuários da indústria.

"Combinado com nosso trabalho anterior, temos agora um painel de diversos e novos amidos de trigo que variam na morfologia dos grânulos e possuem diversas propriedades físicas e químicas. Convidamos agora as empresas a trabalhar conosco para investigar os benefícios potenciais desses amidos , como na moagem, massas e panificação."

O amido é o principal carboidrato da dieta consumido em todo o mundo e consiste em minúsculos grânulos semicristalinos formados por cadeias simples de açúcar. Nos cereais, os grânulos de amido formam-se na parte do endosperma da semente.

Como matéria-prima, o amido é utilizado em papéis de parede, têxteis, materiais de construção, produtos farmacêuticos, colas e espessantes.

O trigo e os seus parentes contribuem com mais de um terço do amido utilizado para fins industriais europeus. Amido de batata e milho têm composição e morfologia de grânulos diferentes daqueles das Triticeae.

Ao longo dos anos, a indústria despendeu-se em métodos de recuperação para resolver o problema das misturas de grânulos grandes do tipo A e pequenos grânulos do tipo B, incluindo a utilização de múltiplas filtrações para capturar os grânulos perdidos durante o processamento. A remoção da exigência dessas etapas de processamento reduzirá custos e melhorará o desempenho do produto.

As futuras linhas de investigação serão como o tamanho dos grânulos afeta a digestibilidade do amido, a qualidade do cozimento, o valor nutricional e o impacto dos amidos dietéticos na saúde humana.

O amido utilizado na indústria é frequentemente modificado através de métodos físicos e químicos para atingir as propriedades específicas exigidas para cada uso final. Ter formas de modificar o amido nas plantas pode evitar estes processos de modificação dispendiosos e muitas vezes prejudiciais ao ambiente.

Além dos benefícios industriais, a clareza sobre como os grânulos de amido são iniciados de forma diferenciada abre portas para uma maior compreensão sobre o papel que o amido tem na dieta e na saúde humana.

O estudo, "A iniciação de grânulos de amido tipo B no endosperma do trigo requer a a-glucana fosforilase plastidial PHS1", aparece em The Plant Cell .