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  • 資訊 > 熱點(diǎn)資訊 > 檸檬為何有酸有甜

    2019-03-01 來(lái)源:食品資訊中心
    由于酸性嚴(yán)重破壞細(xì)胞的功能,因此植物細(xì)胞會(huì)將質(zhì)子——帶電的氫原子泵入液泡,從而將酸性物質(zhì)同細(xì)胞其他部分隔離。不過(guò),這種酸性對(duì)于很多東西來(lái)說(shuō)是必需的。例如,矮牽?;ǖ幕ǘ浼?xì)胞需要高濃度質(zhì)子以便將花瓣“染紅”,否則花瓣呈藍(lán)色。在柑橘類水果中,這些質(zhì)子觸發(fā)人類的酸味味蕾:質(zhì)子越多,水果嘗起來(lái)越酸。

      Ronald Koes或許從未想到,對(duì)為何有的矮牽?;ㄊ羌t色,有的卻是藍(lán)色的探尋之旅,會(huì)將其帶到美國(guó)加州的檸檬園。不過(guò),這位荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)的遺傳學(xué)家因此解答了一個(gè)長(zhǎng)期存在的問(wèn)題:為何一些檸檬是甜的,另一些卻很酸?秘密在于一種讓細(xì)胞酸性更強(qiáng)的強(qiáng)大分子泵。

      由于酸性嚴(yán)重破壞細(xì)胞的功能,因此植物細(xì)胞會(huì)將質(zhì)子——帶電的氫原子泵入液泡,從而將酸性物質(zhì)同細(xì)胞其他部分隔離。不過(guò),這種酸性對(duì)于很多東西來(lái)說(shuō)是必需的。例如,矮牽牛花的花朵細(xì)胞需要高濃度質(zhì)子以便將花瓣“染紅”,否則花瓣呈藍(lán)色。在柑橘類水果中,這些質(zhì)子觸發(fā)人類的酸味味蕾:質(zhì)子越多,水果嘗起來(lái)越酸。

      2014年,Koes團(tuán)隊(duì)在紅色矮牽?;ǖ募?xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一種新的液泡泵。它曾被認(rèn)為僅存在于外層細(xì)胞膜中。這種液泡泵更加強(qiáng)大,能將足夠多的質(zhì)子一起泵入液泡,從而使矮牽?;ǖ幕ǘ浔3旨t色。Koes和同事想知道,相同的液泡泵是否在諸如檸檬等酸性水果中也很活躍。

      美國(guó)加州大學(xué)河濱分校遺傳學(xué)家和植物育種家Mikeal Roose將十幾個(gè)甜的和酸的檸檬、橘子、柚子和萊檬品種樣本寄給Koes團(tuán)隊(duì)。研究人員分析了每種水果的DNA,并且測(cè)量了兩個(gè)基因的活性。這兩個(gè)基因編碼了產(chǎn)生強(qiáng)大分子泵的一對(duì)蛋白質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),它們?cè)谒岬闹参镏蟹浅?ldquo;忙碌”,但在甜的植物中并非如此。Koes和同事在日前出版的《自然—通訊》雜志上報(bào)告了這一成果。

      研究人員認(rèn)為,當(dāng)基因不活躍時(shí),分子泵也不會(huì)產(chǎn)生,因此氫離子不會(huì)累積。這讓水果變得更甜。在不同的水果品種中,經(jīng)過(guò)幾千年的培養(yǎng),分子泵被多次打開關(guān)閉,而這通常由改變兩個(gè)基因如何被調(diào)控的育種實(shí)現(xiàn)。類似的過(guò)程可能在花朵中發(fā)揮作用,使其顏色變得更紅或者更藍(lán)。事實(shí)上,和甜水果相比,酸水果的花往往更紫。這歸因于其保留紅色  色素的能力。

      相關(guān)論文信息:

      https://doi.org/10.1038/s41467-019-08516-3

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