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基因決定可可脂入口即化


[日期:2015-05-19來源:   作者: 閱讀: 次]

美國賓夕法尼亞州州立大學的農業科學家稱,一個與決定可可脂熔點有關的基因被發現,而可可脂熔點正是廣泛存在于食品、藥品等物質中的關鍵屬性。這一發現可能會引領一場新的產品技術進步。

研究人員稱,植物遺傳學家的這一發現也會導致可可新品種的增加。新的可可品種能夠擴大植物生長對氣候和土壤養分的適應范圍,并提高其產量,為全球范圍內可可種植地區的農民增收提供一種可能性。

可可,可可屬,是在亞馬遜盆地馴化的林下熱帶樹種,如今在西非、中美和南美洲以及東南亞地區廣泛種植。根據世界可可基金會的數據顯示,在世界各地有超過500萬種植可可的農民,總數超過4000萬的人依賴可可謀生。他們每年在全球不同的地方生產出380萬噸可可,總價值1180億美元。

每個可可豆莢含有40粒左右的種子,在授粉后約20周便可以收獲。這些種子里含有超過50%的總脂(可可脂)。就是這些可可脂為巧克力生產提供了最主要的原料,同時也是藥物、化妝品等產品的組成要素。

從事可可樹研究已超過30年的植物分子生物學教授、該項研究的首席科學家Mark Guiltinan介紹道,改變了熔點的可可脂可能在特制巧克力、藥物、化妝品中找到新的用途。比如,一種具有較高或較低熔點的巧克力,可能會有助于具有特殊紋理和專業應用的巧克力生產。

“‘折斷’和‘融化’是巧克力所具有的兩個非常重要的結構特征,其決定了巧克力對消費者的吸引程度。如果新品種可可樹能夠生產出不同熔點的可可脂,那控制這些特質將會是一種寶貴的資源?!?span lang="EN-US">Guiltinan解釋說,“醫療應用包括,相較于基于現有的可可脂系統制出的產品,或許可生產出更緩慢釋放藥性的產品?!?/span>

在以往的研究中,Guiltinan的實驗室團隊與國際可可基因組協會人員合作,第一次在巧克力樹上測繪出來一個硬脂?!;d體蛋白脫氫酶(SAD)基因家族,也是該類植物的全基因組測序。

《植物科學前沿》雜志植物遺傳學和基因組欄目于4月份在線發布的文章中說,在后續的研究中,研究人員解析了SAD基因家族更細節的部分,探索了每一個SAD基因在不同可可組織中的表達模式,并伴隨著對其進行功能分析,來研究酶是如何工作的。

研究人員發現,TcSAD1這個單一的基因主要參與了可可脂的合成,并負責其熔點。

“我們使用當下最先進的植物科學技術,以獲得SAD1基因在可可脂生物合成中所發揮作用的證據?!?span lang="EN-US">Guiltinan表示,“其他SAD基因似乎在巧克力樹生長過程中也發揮了其他作用。如花和葉的發育中,這些脂肪酸就作為各種膜系統的關鍵成分扮演了重要角色。這一信息可用于開發生物標記物,以便對具有脂肪酸組合物的新的可可品種進行篩選和培育?!?/span>

值得注意的是,可可脂由含量幾乎相等的棕櫚酸、硬脂酸和油酸構成。其精確的成分決定了自身的熔化溫度,非常接近人體的溫度,從而提供巧克力在口中的絲滑感以及化妝品對皮膚的乳狀質地。

“在可可種子的發育過程中,大量富含飽和與單不飽和的脂類進行脂肪酸合成?!?span lang="EN-US">Guiltinan說道,“此過程中的一個重要部分是,SAD1基因所產生的酶的活性可以創造出一個特殊的雙鍵。這種雙鍵對于非常接近人體體溫的巧克力熔點起著關鍵作用,從而讓可可脂變得獨特?!?/span>


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