来源:生物通 发布者:张荐辕 日期:2015-04-24
只溶在口,不溶在手(Melts in your mouth, not in your hands),这句经典的巧克力广告语让人印象深刻,不过背后的原因却需要深度解析。近日,宾夕法尼亚州立大学的研究人员在《Frontiers in Plant Science》杂志上发表文章,介绍了一个参与确定可可脂熔点的基因,这不仅能带来更美味的巧克力,也有望培育出新的可可品种。
可可原产于南美洲的亚马逊流域,如今广泛种植在西非、中美洲、南美洲以及东南亚等地。根据世界可可基金会的资料,全世界的可可种植者超过500万人。每年,全球的可可产量达到380万吨,价值118亿美元。
可可脂包含几乎等量的棕榈酸、硬脂酸和油酸。它的确切组成决定了其溶化的温度,这非常接近人的体温,从而赋予了巧克力独特的入口即化的口感。至于可可脂为什么有不同的熔点,宾夕法尼亚州立大学的植物分子生物学教授Mark Guiltinan进行了深入研究。他是这篇文章的通讯作者,从事可可树研究已有三十年。
在之前的一项研究中,Guiltinan实验室及其合作者首次发现了可可树中的一个硬脂酰-酰基载体蛋白去饱和酶(SAD)基因家族。SAD这种酶能催化硬脂酰-ACP转化成油酰-ACP,并影响饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比例。
在这项最新的研究中,研究人员详细解析了SAD基因家族,并研究了每个SAD基因在不同可可组织中的表达模式。他们发现,TcSAD1这个基因主要参与了可可脂的合成,并负责其熔点。
他们报告称,TcSAD1在所有植物组织中表达,而TcSAD3和TcSAD4主要在花中表达。在拟南芥模型中,研究人员发现,TcSAD1能拯救所有AtSSI2相关的表型,表明TcSAD1是可可脂生物合成中的关键基因。
研究人员表示,在可可种子的发育过程中,大量的脂肪酸被合成,富含饱和和单不饱和脂类。这个过程中的一个重要部分就是SAD1基因所产生的酶的活性,它产生了一个特殊的双键,从而决定了巧克力的熔点。
Guiltinan谈道:“我们利用先进的植物学技术来获得SAD1基因参与可可脂生物合成的证据。其他的SAD基因似乎也在可可树的生长中发挥作用,比如花和叶的发育,这些脂肪酸作为各种膜系统的关键成分而发挥作用。这一信息可用于开发生物标志物,以便对新的可可品种进行筛选和培育。”
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