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科学家们声称他们接近于培育出一种辛辣的番茄

为什么番茄不能像它们更辣的亲戚那样产生辣椒素?

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烤番茄。图片来源:Rawpixel.com/Shutterstock

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目前世界上最辣的辣椒是卡罗莱纳死神,平均斯科维尔单位达到 160 万。世界上最辣的番茄呢?这还有待确定。

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世界上最辣的番茄,当然,就是没有,因为番茄不产生辣椒素,辣椒素是赋予辣椒辛辣味道的化学物质。但是,一组研究人员表示,这种味道平淡的红色水果(是的,它们在技术上是水果)在进化上与辣椒关系密切,因此有可能通过基因工程来产生强烈的辛辣化合物。

你叫它番茄,我叫它辣番茄

从进化的角度来看,它们大约在 1900 万年前分化,时间并不长。番茄基因组的近期测序显示,它们实际上仍然拥有产生辣椒素的基因框架。这些相关基因通常不活跃,但有了新的基因工程技术,来自巴西和爱尔兰的研究人员表示,番茄可以被调整以再次产生辛辣化合物。

啊,这其中的可能性。带有冲击感的意式烤面包。令人舌尖发麻的意大利面酱。火辣的比萨饼和令人流泪的沙拉。辣番茄的烹饪潜力足以诱惑人的味蕾。

但是,正如研究人员在《植物科学趋势》杂志上发表的一篇论文中所说,让番茄变得辛辣的真正原因更具经济性。番茄是一种多产的作物。它们生长繁茂且容易,并且围绕着它们有商业和技术基础设施,这使得番茄成为农业的一个安全选择。另一方面,辣椒则有点娇气。它们不像番茄那样容易生长,更容易受到害虫和疾病的侵扰,而且它们的辣椒素产量高度依赖于环境——也就是说,它们缺乏大规模农业所需的可靠性。辣椒的产量平均约为每公顷三吨;而番茄的产量可达每公顷 100 吨。

辣椒素的需求不仅仅是为了给平淡的菜肴增添风味。它还用于胡椒喷雾和局部止痛剂,其广泛的商业用途意味着获得辣椒素的更可靠方式将会是有利的。在化工厂中没有高效的方法来大规模生产辣椒素,因此像辣椒这样的天然工厂,以及可能还有番茄,是最佳选择。

增加辣味

研究人员提出了两种进行这种基因操纵的方法。可以对一种感染植物并具有调节基因表达能力的细菌的基因进行调整,并将其插入病毒载体中,以重新激活番茄中的辣椒素途径;或者可以使用更传统的基因工程,如基因编辑工具 CRISPR 来实现相同的目的。这两种技术的效果仍有待探索,但研究人员表示,他们相当有信心,任何技术上的难题都可以通过进一步的测试来解决。

研究人员顺带提到,番茄还可以通过其他一些方式被改造以产生有用的化合物。番茄中发现的化合物番茄红素,可以通过添加其他物种的几个额外基因,在番茄发育过程中进行重组。这些细微的基因重编程可以产生两种化合物:一种是食品和化妆品中常见的着色剂——胡萝卜素,另一种是抗氧化剂——β-胡萝卜素。

这些基因添加是否会影响番茄的产量或质量,目前仍不得而知。作者在声明中表示,他们目前正在逐步解析各种基因变化如何影响番茄产生辣椒素的能力,目标是发现完整的途径。这将使辛辣番茄成为一种真正的科学可能性。

唯一需要讨论的是,我们是否想要它们。

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