CRISPR maakt sojaboon met recordaandeel van 90% gezond oleïnezuur

Onderzoekers van Sejong University in Zuid-Korea hebben een sojabonenras ontwikkeld met een oliesamenstelling die veel gezonder en stabieler is dan gangbare soja. Met behulp van CRISPR/Cas9 pasten ze meerdere genen tegelijk aan, waardoor het aandeel oleïnezuur in de zaadolie steeg tot 90,2 procent. Het onderzoek, geleid door professor Hyun Uk Kim, is gepubliceerd in Plant Biotechnology Journal.

Waarom oleïnezuur belangrijk is

Gewone sojaolie bevat ongeveer 20 procent oleïnezuur en relatief veel linolzuur en linoleenzuur. Die laatste twee zijn weliswaar voedzaam, maar hun chemische structuur maakt ze gevoelig voor oxidatie. Daardoor verliest sojaolie sneller kwaliteit bij verhitting of langdurige opslag. Oleïnezuur is een enkelvoudig onverzadigd vetzuur dat veel beter tegen hitte en oxidatie bestand is. Olie met een hoog oleïnezuurgehalte bederft minder snel, is langer bruikbaar om in te frituren en hoeft minder vaak ververst te worden. Dat scheelt kosten voor huishoudens, restaurants en de voedingsindustrie. Oleïnezuur staat ook bekend om een gunstig effect op de gezondheid: als het verzadigd vet in het dieet vervangt, kan het bijdragen aan een lager LDL-cholesterol en een kleiner risico op hart- en vaatziekten.

Meerdere genen tegelijk uitgeschakeld

Om dit resultaat te bereiken, pasten de onderzoekers genen uit twee families tegelijk aan met multiplex-genoombewerking. FAD2-genen zetten normaal oleïnezuur om in linolzuur, terwijl FATB-genen bijdragen aan de opbouw van verzadigd vet. Omdat soja in de loop van de evolutie zijn genoom heeft verdubbeld, heeft de plant meerdere genen met overlappende functies. Het uitschakelen van slechts één of twee genen is daarom vaak niet genoeg om de gewenste oliesamenstelling te krijgen. Het team bewerkte daarom de belangrijkste zaadgenen GmFAD2-1A en GmFAD2-1B, samen met GmFAD2-2B, GmFAD2-2C en GmFATB1a, en testte de resulterende planten over meerdere generaties. Het uitschakelen van alleen GmFAD2-1A en GmFAD2-1B bracht het oleïnezuurgehalte al naar circa 83 procent; de extra aanpassingen aan FAD2-2 en FATB1a brachten dat verder omhoog naar 90,2 procent. Tegelijkertijd daalden linolzuur en linoleenzuur elk tot onder 1 procent, en nam het aandeel verzadigd vet met meer dan 40 procent af ten opzichte van gewone soja.

Meer olie per zaad, en vervolgstappen

Opvallend is dat sommige lijnen ook 7 tot 24 procent meer totale vetzuren per zaad bevatten. Bij analyse van 805 individuele zaden vonden de onderzoekers een positief verband tussen het oleïnezuurgehalte en de totale hoeveelheid opgeslagen olie. De productie-enzymen DGAT en PDAT werden niet consistent actiever, maar de activiteit van SDP1, een enzym dat opgeslagen olie tijdens de zaadrijping afbreekt, was juist verlaagd. Mogelijk zorgt de veranderde vetzuursamenstelling ervoor dat minder olie wordt afgebroken, waardoor er meer overblijft in het rijpe zaad. Dit mechanisme moet nog verder worden bevestigd. Volgens Kim biedt de combinatie van FAD2- en FATB-edits een effectieve route naar soja met minder oxidatiegevoelige en verzadigde vetzuren. Gentechnisch bewerkte gewassen zoals deze blijven in Zuid-Korea onderworpen aan regelgeving, ook al bevatten ze geen vreemd DNA. Na verdere evaluatie van opbrengst en landbouwkundige stabiliteit zouden de nieuwe lijnen de basis kunnen vormen voor premium eetbare-oliesoja en een grotere binnenlandse productie van hoogwaardige oliegrondstoffen, aldus de onderzoekers. Dat zou landen minder afhankelijk maken van import van dit soort speciale oliën.