Škroby v pšenici, kukuřici, rýži a bramborách jsou nejenom životně důležitou součástí naší stravy, protože jsou hlavním poskytovatelem energie, ale také klíčovou součástí mnoha průmyslových oborů od pivovarnictví a pekárenství, přes výrobu papíru, lepidla, textilu a stavebních materiálů. Jenže jejich různorodé vlastnosti mohou být někdy zdrojem nepříjemností, na jejich řešení se podílí vědci řady institucí. Stejně jako na vývoji stavebních materiálů pro budoucnost.
Škroby jsou hlavními sacharidy a zdrojem energie v mnoha potravinách, ale také představují důležitou surovinu pro různá odvětví průmyslové výroby. Skládají se z malých polokrystalických zrn tvořených jednoduchými cukernými řetězci. Jako průmyslová surovina se škroby používají např. v tapetách, textiliích, stavebních materiálech, léčivech, lepidlech či zahušťovadlech. Pšenice a její příbuzní tvoří více než jednu třetinu škrobů, jež jsou využívané ve výrobě evropského průmyslu. Bramborový a kukuřičný škrob mají odlišné složení a morfologii škrobových zrn, než jaké se běžně vyskytují v obilovinách, kde jsou obsažena v endospermu obilek.
Škrobová zrna v různých plodinách se od sebe velmi odlišují, a to jak velikostí, tak tvarem. Pšeničný škrob (ale i ty v dalších obilovinách) obsahuje dva odlišné typy škrobových zrn: velké typu A a menší typu B. Poměr škrobových zrn typu A a B může ovlivnit kvalitu potravin z pšenice, jako je chléb a těstoviny. Tyto dva typy zrn také představují možný problém pro škrobárenský průmysl, protože mnoho menších zrn typu B se ztrácí, a proto během výrobního procesu dochází k plýtvání. Příliš mnoho škrobových zrn typu B v ječmeni může způsobit zakalený vzhled piva, protože se během procesu výroby piva nerozloží a neodfiltrují.
Není tedy divu, že se v průběhu let vědci a pracovníci průmyslu snažili vyřešit tento problém, který pro něj škroby tvořené směsí velkých a malých škrobových zrn (tj. různé poměry zrn typu A a typu B) představují, a to včetně použití vícenásobné filtrace k zachycení škrobových zrn ztracených v průběhu zpracování. Odstranění nutnosti provádět tyto kroky, díky úpravě poměru velkých a malých škrobových zrn, přispěje ke snížení nákladů a zlepšení efektivity výroby.
Výzkum vedený v John Innes Center objasnil dlouhodobou otázku, jak se škrobová zrna tvoří v obilkách plodin z rodiny Triticeae, tj. pšenice, ječmene a žita, čímž se odhalují různé potenciální výhody pro řadu průmyslových odvětví, ale také pro lidské zdraví. Výsledky výzkumu publikované skupinou Dr. Davida Seunga z John Innes Center přinesly průlom v řešení tohoto problému, přičemž vědci použili genomické a experimentální techniky, aby ukázali, že zrna typu A a B jsou tvořena dvěma odlišnými mechanismy.
Identifikací enzymu podílejícího se na iniciaci škrobových zrn typu B a následným použitím konvenčních technik šlechtění rostlin k odstranění tohoto proteinu byli vědci schopni produkovat pšenici s nízkým nebo dokonce nulovým obsahem zrn typu B, a to bez jakéhokoliv zhoršení vývoje rostlin či redukce celkového obsah škrobu.
