基因决定可可脂入口即化


[日期:2015-05-19来源:  作者: 阅读: 次]

美国宾夕法尼亚州州立大学的农业科学家称,一个与决定可可脂熔点有关的基因被发现,而可可脂熔点正是广泛存在于食品、药品等物质中的关键属性。这一发现可能会引领一场新的产品技术进步。

研究人员称,植物遗传学家的这一发现也会导致可可新品种的增加。新的可可品种能够扩大植物生长对气候和土壤养分的适应范围,并提高其产量,为全球范围内可可种植地区的农民增收提供一种可能性。

可可,可可属,是在亚马逊盆地驯化的林下热带树种,如今在西非、中美和南美洲以及东南亚地区广泛种植。根据世界可可基金会的数据显示,在世界各地有超过500万种植可可的农民,总数超过4000万的人依赖可可谋生。他们每年在全球不同的地方生产出380万吨可可,总价值1180亿美元。

每个可可豆荚含有40粒左右的种子,在授粉后约20周便可以收获。这些种子里含有超过50%的总脂(可可脂)。就是这些可可脂为巧克力生产提供了最主要的原料,同时也是药物、化妆品等产品的组成要素。

从事可可树研究已超过30年的植物分子生物学教授、该项研究的首席科学家Mark Guiltinan介绍道,改变了熔点的可可脂可能在特制巧克力、药物、化妆品中找到新的用途。比如,一种具有较高或较低熔点的巧克力,可能会有助于具有特殊纹理和专业应用的巧克力生产。

“‘折断’和‘融化’是巧克力所具有的两个非常重要的结构特征,其决定了巧克力对消费者的吸引程度。如果新品种可可树能够生产出不同熔点的可可脂,那控制这些特质将会是一种宝贵的资源。”Guiltinan解释说,“医疗应用包括,相较于基于现有的可可脂系统制出的产品,或许可生产出更缓慢释放药性的产品。”

在以往的研究中,Guiltinan的实验室团队与国际可可基因组协会人员合作,第一次在巧克力树上测绘出来一个硬脂酰—酰基载体蛋白脱氢酶(SAD)基因家族,也是该类植物的全基因组测序。

《植物科学前沿》杂志植物遗传学和基因组栏目于4月份在线发布的文章中说,在后续的研究中,研究人员解析了SAD基因家族更细节的部分,探索了每一个SAD基因在不同可可组织中的表达模式,并伴随着对其进行功能分析,来研究酶是如何工作的。

研究人员发现,TcSAD1这个单一的基因主要参与了可可脂的合成,并负责其熔点。

“我们使用当下最先进的植物科学技术,以获得SAD1基因在可可脂生物合成中所发挥作用的证据。”Guiltinan表示,“其他SAD基因似乎在巧克力树生长过程中也发挥了其他作用。如花和叶的发育中,这些脂肪酸就作为各种膜系统的关键成分扮演了重要角色。这一信息可用于开发生物标记物,以便对具有脂肪酸组合物的新的可可品种进行筛选和培育。”

值得注意的是,可可脂由含量几乎相等的棕榈酸、硬脂酸和油酸构成。其精确的成分决定了自身的熔化温度,非常接近人体的温度,从而提供巧克力在口中的丝滑感以及化妆品对皮肤的乳状质地。

“在可可种子的发育过程中,大量富含饱和与单不饱和的脂类进行脂肪酸合成。”Guiltinan说道,“此过程中的一个重要部分是,SAD1基因所产生的酶的活性可以创造出一个特殊的双键。这种双键对于非常接近人体体温的巧克力熔点起着关键作用,从而让可可脂变得独特。”


【 打印 】    【 关闭 】    【 返回顶部 】