根虫研究导致合成染料的替代品

为了发现宿主植物的抗性，一对夫妻研究小组培育了一种独特的紫色玉米，在饲料和食品领域有潜在应用价值。

今天许多常用的家用电器、药品甚至食物都是偶然发现的。照相机、微波炉、薯片和青霉素是研究人员、医生和发明家在致力于创造完全不同的东西时偶然发现的日常产品的几个例子。

这就是Sayela™的故事，它是从一种富含抗氧化剂的紫玉米品种中提取的，是40号红色染料的新出现的天然替代品。

Sayela的起源始于十多年前，当时研究人员Lee和Joann French开始寻找一种对根虫有抗性的玉米，他们是法国农业研究公司的主要昆虫学家团队之一。相反，他们发现的是一种花青素含量显著高的植物，花青素是一种天然的红色色素，非常适合应用于食品、饮料、化妆品和制药行业。

但它的故事还没有结束，这种专有紫玉米的销售商Suntava LLC仍在继续研究这种谷物对人类和牲畜的潜在健康益处。

成功的种子

大约15年前，法国人开始从全球各地获取种子，以便识别宿主植物抗根虫的基因。这些昆虫学家去了CIMMYT(总部设在墨西哥城的国际玉米和小麦改良中心)，获得了来自西印度群岛、拉丁美洲、南美洲、欧洲、埃及和其他非洲国家的种子。

从那时起，法国人和他们的玉米育种家约翰·米姆(John Mihm)开始手工杂交不同的品种，研究它们的遗传特征，根据遗传特征选择杂交的品系。

经过几代在全球范围内的育种试验，他们终于发现了宿主植物的抗性基因;然而，与此同时，他们还发现了一种非常不同但同样有用的特性:极高水平的花青素，这为法国的紫玉米打开了一扇全新的大门。

一个转折点

Suntava的首席执行官比尔·佩特里奇说，从寻找宿主植物的抗性到寻找红色染料的替代品的进化完全是无意的。

佩特里奇说:“有趣的是，当你开始这些新的冒险时，似乎总是有一种意外的元素。”“他们最初是在寻找一种对根虫有抵抗力的玉米品种，从未想过他们的工作将为食品和化妆品行业带来任何类型的好处。”

在发现植物中的花青素后，研究小组开始在阿根廷和新西兰，以及明尼苏达州进行育种试验，以加快他们的研究。

李解释说:“我们在南半球和北半球都种植，所以我们可以在一年内种两代。”“首先，我们在明尼苏达州种植，经过生长和收获季节，然后把种子送到阿根廷和新西兰，在他们的春天种植。这使我们能够以比在明尼苏达州更快的速度发展花青素性状。”

真正的转折点出现在法国人决定将他们的非转基因玉米瞄准健康和保健部门的时候，不仅作为抗氧化剂的良好来源，而且作为合成染料的天然替代品。

“我们的新目标是利用自然过程从有机材料中开发一种产品，”李说，“与合成染料不同，比如从石油中提取的红色染料#40。”

自然的可持续性

为了保持花青素提取过程不含化学物质，桑塔瓦采用了一种简单的水基方法。他们首先将谷物浸泡在热水中。由于花青素是水溶性的，浸泡后，水是深紫色的浓缩物。当将少量浓缩物添加到食品中，如饮料，其颜色可与40号红色染料相媲美。

这一过程也是可持续的，产生的废物很少。花青素存在于植物的外壳、穗轴和果皮，或低价值的部分，所以Suntava仍然能够将淀粉、蛋白质和油作为食品或饲料配料和其他增值应用的添加剂进行销售。

“这就是它可持续发展的原因，”佩特里奇说。“随着我们种植更多，消耗更多的土地，我们没有影响到食物链的其他部分。我们在这片土地上收获的可不仅仅是染料。红色的染料或多或少是谷物的副产品。”

佩特里奇称玉米是理想的作物，原因有很多，可持续性是一个主要因素。

“玉米是世界上最被广泛理解和收获的作物之一，”他说。“我们可以大量再生染料，这很重要，因为去年FDA认证的合成染料约有1700万磅。所以当你想到什么自然资源可以产生这种数量时，玉米是唯一想到的作物。”

饲料工业的潜力

最初，当Suntava成立时，该公司保留了其核心产品着色剂的资源和研究。他们最初认为淀粉、蛋白质和油是染料提取过程的副产品。

然而，当当地养牛户开始要求在饲料中使用提取的谷物时，佩特里希开始怀疑富含抗氧化剂的玉米是否会对他们的牛群产生积极影响。

“现在我们有了更自由的资源，我们正在研究定义这个产品的独特之处，”佩特里奇说。“我们正在分析这些油和蛋白质，看看它们是否对牛或其他牲畜有任何特定的好处，这样我们就可以把这种优势推广到市场上。”

Suntava的牛饲料产品现已开发;然而，它目前正在研究水产养殖和粮食机会。

Suntava的任何潜在饲料产品在欧洲饲料行业也具有优势，因为它是非转基因的。

佩特里奇对法国人多年来为开发这种独特的玉米品种而投入的研究表示赞赏。

“他们最大的贡献是相信自己投入的资源将转化为未来的机会，”佩特里奇说。“他们竭尽所能地进行研究，并把它发展成超出他们想象的东西。”

虽然Sayela™的发现和开发可能偏离了法国人最初的研究目标，但他们的偶然发现导致了大量有价值的产品。