科學家培育辣味番茄,是為滿足味蕾還是另有所圖?

科學家培育辣味番茄,是為滿足味蕾還是另有所圖?

辛辣食物在全世界都很受歡迎,使食物味道「熱辣」的活性成分——辣椒素,是一種有獨特性質的化學物質,使食物味道鮮美。然而,生產辣椒素的植物(辣椒科或辣椒屬)通常都很小並且產量相對較低。如今科學家提出了一種替代方案:設計番茄植物來生產辣椒素。如果一切順利,總有一天,你可以享用辣番茄,甚至可以享用從辣番茄中提取出來的辣椒素。

科學家培育辣味番茄,是為滿足味蕾還是另有所圖?

研究表明番茄具有生產辣椒素所需的所有遺傳信息。科學研究人員Agustin  Zsӧgӧn說:「我們知道所有的基因都在番茄中存在。」他的論文提出了一種基因編輯技術啟動番茄遺傳機制的方法,該方法介紹了番茄如何產生辣椒素,從而將植物轉化為「生物工廠」而同時又是辛辣的小吃。這種「生物工廠」可以生產比目前更多的化學物質。

番茄有類似辣椒的辣椒素遺傳途徑,因為這兩種南美植物是有關聯的。「在我們的實驗室,我們研究了這兩個物種,」 Zsӧgӧn說。去年,他的團隊使用基因編輯技術「馴化」野生番茄,並在短短幾代內得到了比野外番茄能產生更大更多果實的物種。這種過程其實類似於種植作物的過程——早期的農民種下了每一代最高產的植物,使得它們的遺傳信息能夠存活。

 Zsӧgӧn說,與生產辣椒素有關的遺傳途徑非常複雜,將這個通路打開並不簡單。

辣番茄可能具有某種新的烹飪意義,但更重要的是,它們可以作為辣椒素的生物工廠。這些化合物具有醫學用途,雖然辣椒素是最有名的,但在辣椒中還有五種天然的辣椒素。它們在癌症治療、抗炎和止痛藥,甚至胡椒噴霧等工業應用中都有一席之地。

為什麼不直接多種些辣椒?辣椒不像馬鈴薯、番茄和菸草,它由於需要大量勞動力和難以種植而「臭名昭著」。因此,研究人員認為,辣番茄可以產生更多的辣椒素。

然而,並非所有人都同意這個做法。Esther van der Knaap是喬治亞大學的植物遺傳學家和分子生物學家,她指出辣椒有非常多的種類。「番茄的生產的確可以這樣優化,」她承認,但番茄與辣椒不同,馴化後的番茄並不是具有多樣性的作物。Van der Knaap說辣椒更容易針對不同的生長條件進行優化。「我認為大自然已經提供了這種特殊的生物工廠了。」她說。

加州大學戴維斯分校的植物遺傳學研究員Allen Van Deynze對Van der Knappe的批評表示贊同。他說,辣椒是辣椒素的「巨大而有效的工廠」。相比而言,番茄需要更多的水,並且由於它們很軟所以更難處理。他更有興趣看到研究番茄生物工廠的研究人員轉而研究更難以培養的化合物。他說,他們可以用生產辣椒素的方式來操縱番茄中的香草醛途徑,並將果實用作昂貴且難以栽培的豆類的生物工廠。

 

 

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