绿叶蔬菜与基因:苦味背后的真相Greens and Genes: The Bitter Truth Behind Your Veggie Preferences

环球医讯 / 硒与微生态来源:www.the-scientist.com美国 - 英语2024-12-10 13:00:00 - 阅读时长4分钟 - 1982字
本文探讨了遗传因素如何影响人们对某些蔬菜苦味的感知,以及科学家如何通过基因编辑技术来改良这些蔬菜的口感,使其更受欢迎。
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绿叶蔬菜与基因:苦味背后的真相

从布鲁塞尔豆芽到菊苣,一些蔬菜带有明显的苦味,但遗传差异和个人偏好使得每个人的味觉体验各不相同。Laura Tran 是《科学家》杂志的一位助理编辑,她获得了罗斯大学的生物医学博士学位,研究方向是昼夜节律和酒精对肠道的影响。

无论是在餐桌上直接食用还是精心装饰,蔬菜都是不可或缺的一部分。对于许多人来说,布鲁塞尔豆芽和其他叶菜类蔬菜具有一种独特的苦味,这种苦味使人们对它们的意见分歧很大。有些人迫不及待地享用这些蔬菜,而另一些人则尽量避免将它们放在盘子里。研究人员试图探究人们为何会对同一种蔬菜有如此不同的体验,以及如何让这些味道更加可口。答案在于遗传和个人因素的混合,这些因素共同塑造了个人的口味偏好。

Paul Breslin 研究了影响人们味觉感知的遗传基础。味蕾覆盖了口腔和喉咙,为我们打开了一个甜、咸、酸、苦和鲜(umami)的世界。这些味蕾中含有检测这些独特味道的感受器细胞。甜味和鲜味的检测由味觉受体1型(TAS1R)基因家族负责,该家族包括三个基因。相反,苦味的检测则由味觉受体2型(TAS2R)家族负责,该家族包含数十个基因。其中最被广泛研究的苦味受体是TAS2R38,它能检测到PTC(苯硫脲)和PROP(6-丙基硫代尿嘧啶)等化合物。尽管蔬菜本身并不直接产生这些化合物,但许多十字花科植物含有类似于PTC和PROP的化学物质,称为硫苷。

虽然每个人都有TAS2R38基因,也被称为“味觉基因”,但一个人继承的变异决定了他们对PTC、PROP和硫苷等化合物的敏感程度。那些携带两个“敏感型”基因副本的人被认为是“超级味觉者”,可能会觉得某些绿叶蔬菜具有强烈的苦味,而携带一个或两个其他变异或“非敏感型”基因副本的人可能感受到较温和的味道。“如果你把携带两个敏感型TAS2R38基因副本的人和携带两个非敏感型TAS2R38基因副本的人进行比较,他们在对布鲁塞尔豆芽、羽衣甘蓝等蔬菜的感知上会有显著的差异。”罗格斯大学和莫内尔化学感官中心的遗传学家和生物学家Paul Breslin说,他研究了负责味觉感知的基因及其变异如何导致受体功能的差异。

Breslin的团队进行了一项味觉测试,使用未煮过的富含硫苷的蔬菜(如布鲁塞尔豆芽、西兰花和羽衣甘蓝)和不产生硫苷的蔬菜(如苦瓜、菠菜和菊苣)。他们发现,与携带“非味觉者”基因副本的参与者相比,超级味觉者报告说富含硫苷的蔬菜更苦。“这是一个非常重要的发现。”他补充道,“这表明,你基因组中单个基因或其特定副本的形式可以影响你对蔬菜的味觉体验。”

这些遗传差异不仅解释了个别味觉体验,还为旨在使这些蔬菜更受欢迎的农业实践提供了指导。在过去30年里,农民通过选择性育种培育出了新的布鲁塞尔豆芽品种,这些品种产生的硫苷含量较低。尽管烹饪方法也在不断改进,但如今在杂货店买到的布鲁塞尔豆芽与许多人童年记忆中的苦涩品种已经大相径庭。对许多人来说,这是一个受欢迎的改进。对于Breslin来说,他携带的是非味觉者的纯合子基因副本,喜欢各种食物的强烈苦味,这归结为个人口味的问题。“这很有趣。我们有时对苦味有着奇怪的喜爱,而且这种喜爱还会因文化而异。”

除了十字花科蔬菜如布鲁塞尔豆芽,研究人员还在利用基因工程和作物育种技术来调整苦味,以满足工业和消费者的需求。菊苣是菊科植物的一员,最近成为研究的目标。这种多用途植物包括叶菜和脆根,其独特的风味来源于另一种名为倍半萜内酯的苦味化合物,这种化合物由TAS2R46检测。佛兰德斯农业、渔业和食品研究所的植物科学家Katrijn Van Laere表示:“工业用菊苣主要种植其根部,因为根部含有菊粉。”菊粉是一种益生元纤维,有助于促进肠道健康。“我们必须进行大量的化学处理以去除苦味,以便提取菊粉。如果我们能培育出不再产生苦味化合物的品种,菊粉的提取将更加高效。”叶用菊苣品种,如比利时菊苣,是通过基因修饰增强风味的主要目标。Van Laere和她的同事鉴定出四个参与倍半萜内酯生产的基因,并使用CRISPR技术生成了叶片和根部苦味降低的菊苣植株。然而,Van Laere指出,需要针对不同的口味调整苦味。“事实证明,主要是儿童和年轻人不喜欢这种苦味,但老年人会失去一些味觉受体,因此他们更喜欢苦味更重的食物。”遗传与个人口味之间的相互作用突显了为什么有些人喜欢苦味蔬菜而另一些人则无法忍受的原因。CRISPR等工具的进步为调节苦味提供了令人兴奋的机会,使像菊苣和布鲁塞尔豆芽这样的蔬菜更受各种口味的人欢迎。然而,全球转基因生物限制仍然是一个重大障碍,阻碍了从实验室到农田再到餐桌的路径。在此期间,像Van Laere这样的研究人员正在利用传统育种方法和基因筛选,从庞大的温室植物中识别自然突变体。这些努力表明,创新和风味可以继续改变人们体验蔬菜的方式。


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