Volgens een onderzoek onder leiding van onderzoekers van het Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT ), Chinese Academie van Wetenschappen (CAS).

Deze studie is gepubliceerd in Plant Physiology op 30 augustus.

Deze biologische oliën, triacylglycerolen genoemd, zijn de belangrijkste vorm van energieopslag in cellen en worden aangetroffen in alle plantaardige oliën en dierlijke vetten, maar ze zijn niet gelijk gemaakt.

Elk triacylglycerolmolecuul bestaat uit drie vetzuurresten die zijn verankerd aan een glycerolskelet. Afhankelijk van de ketenlengte van de vetzuren, kan elk molecuul worden geclassificeerd als triacylglycerol met lange keten of een triacylglycerol met middellange keten (MCT), die verschillend zijn in toepassingsgebied, economische waarde en marktpotentieel.

"Tijdens de spijsvertering worden MCT's omgezet in vetzuren met een middellange keten, die vetweefsel omzeilen, waardoor de kans kleiner wordt dat het wordt omgezet in vetweefsel", zegt Xu Jian, een professor aan het Single-Cell Center van QIBEBT. "Het verhoogt ook het energieverbruik, de vetoxidatie en verzadiging en verlaagt de energie- en voedselinname bij zowel magere als zwaarlijvige personen."

Het probleem is de beschikbaarheid. MCT-olie kan alleen worden geproduceerd door oliën van palm- en kokosnootplanten te verwerken, die beide beperkt zijn tot groei in tropische en subtropische gebieden.

"Bovendien wordt slechts ongeveer 3% van de hele plantmassa opgeslagen in de vorm van olie, dus we hebben een efficiëntere en veelzijdigere grondstof nodig", zegt Xin Yi, universitair hoofddocent bij Single-Cell Center, en legt uit dat de beperkte beschikbaarheid van MCT heeft de exploratie van het product op grote schaal belemmerd.

De mariene microalg Nannochloropsis oceanica heeft veel aandacht getrokken in de onderzoeksgemeenschap met zijn hoge fotosynthetische groeipotentieel en rijk oliegehalte, maar over het algemeen bleek het slechts 0,01% tot 0,05% MCT te bevatten. Ondanks dit lage gehalte onthulde een genetische analyse eerder bewijs van een natief MCT-assemblagemechanisme in deze microalg.

In deze studie ontdekten de onderzoekers in de microalg twee specifieke enzymen die zich toeleggen op het samenstellen van middellange vetzuren. Deze twee zeer getalenteerde enzymen kunnen, wanneer ze worden gestapeld met extra enzymen die substraten voeden naar het gespecialiseerde MCT-assemblagemechanisme, de MCT-productiviteit 64,8-voudig verhogen in de piekfase van de olieproductie.

Een dergelijke functionele specialisatie van deze eiwitten bij het bepalen van de ketenlengte van producten onthult een voorheen onbekende dimensie van controle in cellulaire triacylglycerol, die kan worden benut voor het produceren van aanpasbare oliën in microalgen.

De onderzoekers zijn van plan de MCT-productie verder te verbeteren door de moleculen genetisch te manipuleren om de afbraak te stoppen, te bepalen hoe lang vetzuren kunnen zijn en om het totale triacylglycerolgehalte te verhogen.

"Dergelijke inspanningen zouden de cellulaire MCT-productie verder moeten verbeteren en het tempo van de engineering van industriële microalgen in efficiënte en duurzame grondstoffen voor aanpasbare oliën moeten versnellen", zegt Hu Chunxiu, universitair hoofddocent aan het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van CAS. + Verder verkennen

Wetenschappers programmeren de 'oliefabriek' van microalgen om verschillende oliën te produceren