• РЕГИСТРАЦИЯ

Генетики объяснили вред холодильника для вкуса помидоров

3 1933

Solanum lycopersicum

Wikimedia Commons

Биологи из США и Китая выяснили, с чем связана потеря вкуса у помидоров, хранящихся в холодильнике. Ученые связали это явление с изменениями в экспрессии факторов созревания и эпигенетическими изменениями в ДНК, а также выстроили молекулярный механизм, стоящий за этим. Значительные изменения наступают после недели хранения в охлажденном ниже пяти градусов Цельсия состоянии. По словам авторов, работа может помочь вывести новые сорта, не меняющие своего аромата при длительном хранении. Исследованиеопубликовано в журнале Proceedings of National Academy of Sciences.

Многие владельцы магазинов и потребители хранят фрукты и овощи при низких температурах — в холодильниках. В случае помидоров (Solanum lycopersicum), однако, это ведет к ухудшению их гастрономических качеств. В первую очередь это сказывается на их вкусе — изменения возникают уже при температурах ниже 12 градусов Цельсия. Недавние исследования показали, что ключевым в этом процессе является изменение экспрессии ряда генов. Однако детали молекулярных механизмов, лежащих за потерей вкуса, остаются неизвестны.

Новая работа заполняет этот пробел. Биологи выращивали помидоры в теплицах и, после созревания, помещали их в холодильник на один, три или семь дней при пяти градусах Цельсия. Затем плоды снова согревали до комнатной температуры и выдерживали в таком состоянии от одного до трех дней. На каждом этапе эксперимента ученые анализировали количество пахучих веществ в помидорах, а также проводили исследования транскриптома растений — совокупности всех РНК, синтезируемых в клетках организма.

Вкус помидоров определяется тремя основными группами веществ: углеводами (сахарами), кислотами и летучими веществами. Ученые отметили, что охлаждение практически не влияет на количество углеводов и органических кислот, выделяемых плодами в атмосферу. Вместе с тем, количество летучих веществ после длительного (семь дней) охлаждения менялось значительно. Из данных, полученных авторами, видно, что сразу после хранения количество летучих веществ уменьшалось в несколько раз по сравнению с днем созревания. В особенности авторы отмечают, что охлаждение уменьшает скорость синтеза этилена в помидорах. Это вещество является гормоном растений и запускает созревание и синтез пахучих веществ. Сам по себе этилен не имеет вкуса и запаха плодов. Выдерживание помидоров при комнатной температуре частично восстанавливало вкус, но этот параметр по-прежнему был меньше, чем в день созревания. 

Концентрация летучих веществ в зависимости от срока хранения в холодильнике

Bo Zhang et al. / PNAS, 2016

Поделиться

 

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

 

Одновременно со снижением концентрации летучих веществ авторы обнаружили увеличение степени метилирования ДНК. Этот механизм позволяет «отключать» определенные гены с помощью присоединения к ним небольшой группы атомов — метильной группы. Для определения степени метилирования используется бисульфитное секвенирование.

Так, среди прочего, ученые обнаружили серьезное изменение степени метилирования в участках промоторов генов факторов созревания. Это говорит о том, что эти факторы перестают работать и процессы созревания останавливаются. Эти эпигенетические изменения, тем не менее, обратимы. Уже через сутки после хранения при комнатной температуре степень метилирования возвращается к своему состоянию в день созревания. Биологи замечают, что исследование не позволяет однозначно ответить на вопрос, является ли метилирование причиной или последствием замедления экспрессии генов. 

Выработка летучих веществ и экспрессия генов, связанных с их синтезом: до охлаждения (синий), после выдержки в холодильнике (зеленый), после суток в комнатной температуре и недели в холодильнике (красный). Каждая диаграмма соответствует конкретному веществу или гену. Диаграммы объединены в группы сходных веществ, синтезирующихся одной группой ферментов.

Bo Zhang et al. / PNAS, 2016

Поделиться

 

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

 

Совместный анализ позволяет объяснить некоторые наблюдаемые закономерности. К примеру, ряд летучих веществ после охлаждения, наоборот, начинает производиться плодами в больших количествах. Это гераниаль — низкомолекулярное вещество терпенового ряда — и метилгептенон. Ученые считают, что это связано в первую очередь с активными формами кислорода, взаимодействующими с каротинами плода. Гены, отвечающие синтезу ферментов, которые необходимы для других путей синтеза гераниаля, при охлаждении «отключаются».

Одна из будущих целей исследователей — определить, являются ли такие изменения универсальными для многих растений, или же они уникальны для томатов. Кроме того, ученые ищут способ вывести сорт помидоров, которые не теряли бы своего аромата при охлаждении.

Многие современные сорта помидоров, как выяснила в 2012 году другая группа биологов, несут в себе мутацию, ухудшающие их вкусовые качества. Эта мутация позволяет плодам созревать равномерно, что позволяет фермерам легко определять момент сбора. Вместе с тем, эта же мутация уменьшает количество хлоропластов в незрелых помидорах, что приводит к уменьшению концентрации сахаров в плодах. Из-за этого вкус современных помидоров кажется водянистым.

Владимир Королёв

Всё, о чём не расскажет РЕН-ТВ

    Хрюк нерабов у них песней зовётся

    Эх, хорошо-то как. Это полузабытое чувство «выходной день». Даже почти два (на второй день Веселовский вытащил меня на радио, поэтому будем считать «полтора»). Но всё хороше...

    О вреде абстрактного гуманизма: всегда ли неправ людоед?

    В современном обществе или даже в современных обществах распространена мысль, что гуманизм хорош всегда. Люди любят цитировать Эренбурга «Волкодав прав, а людоед — нет», не считаясь с т...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Drozd Вчера 13:46

      Уровень Мирового океана повышается быстрее прогнозируемого

      В 2024 году специалисты NASA зафиксировали ускоренное повышение уровня Мирового океана, которое превысило ожидаемые показатели. По данным космического агентства, уровень океана поднялся на 0,59 сантиметра, тогда как прогнозируемый рост составлял всего 0,43 сантиметра. Основной причиной такого скачка стало интенсивное таяние ледников, что привело к значительному...
      337
      Drozd 11 марта 10:54

      Cиний свет мешает нам уснуть?

      Да, да. Давно эта теория гуляет в мире. Этот загадочный "синий пик" в светодионом освещении из-за которого якобы портится зрение. А еще экраны гаджетов излучают синий свет, и то, как ваш мозг реагирует на синий свет, может испортить вам сон. Вот научная подоплека. Бессонница и свет Действительно, свет может не дать вам заснуть — просто поп...
      368
      Drozd 10 марта 10:59

      Учёные нашли ключ к выращиванию гигантских овощей

      Грядки будущего могут удивить нас томатами размером с тыкву и баклажанами-гигантами! Исследователи из Университета Джона Хопкинса (США) обнаружили гены, отвечающие за размер плодов у растений семейства паслёновых — томатов, баклажанов, картофеля. Это открытие, опубликованное в журнале Nature, способно перевернуть сельское хозяйство, подарив миру новые сорта ...
      459
      Drozd 4 марта 13:58

      Россия на 20% — болото

      В феврале вся планета отметила один из самых «незаметных» праздников — Всемирный день водно-болотных угодий. Почему для этой экосистемы в международном календаре событий выделен особый день? Почему сегодня судьба болот волнует не только экологов, но и историков? На лекции в Государственном музее-заповеднике «Куликово поле» были озв...
      708
      Drozd 4 марта 10:56

      Гигантский кальмар — самое загадочное существо в океане

      Вы когда-нибудь слышали о загадочном гигантском кальмаре? Он был источником восхищения на протяжении веков – от древних сказок моряков до его дебюта в таблоидах в наше время и увлечения такими популярными фильмами, как "20000 лье под водой". Несмотря на то, что его странный внешний вид на протяжении многих лет внушал страх и трепет, еще многое п...
      783
      Drozd 3 марта 13:56

      Почему все страшные ураганы называют женскими именами

      В научном мире есть такая практика, как называть ураганы женскими именами. Такая традиция имеет свои корни в основах метеорологии и истории. Ученые начали давать имена циклонам и штормам в середине двадцатого века. Можно выделить несколько причин такой практики, некоторые их них будут действительно обоснованными, а другие — лишь основанными на стереотипах...
      225
      Drozd 28 февраля 13:50

      Может ли человек поседеть за несколько часов?

      Обесцвеченные волоски начинают появляться у людей любого пола уже в возрасте старше 25 лет. Постепенно, к 50 годам, у человека седеют некоторые участки головы, например, виски, затылок, челка, или он полностью становится белесым. Есть мнение, что индивид из-за стресса может поседеть мгновенно, причем за несколько часов. Но происходит ли такое в действительности...
      700
      Drozd 28 февраля 10:58

      Что такое «сухая вода»

      Ученые со всего мира уже давно освоили уникальную методику создания несуществующих в природе жидких, твердых и газообразных веществ. Все молекулы создаются искусственно в лабораториях. Одним из необычных открытий является «сухая вода». Звучит очень противоречиво, но все же что это за странная жидкость и зачем она нам нужна?   1. Кто придума...
      1062
      Drozd 27 февраля 19:52

      Рыбы способны узнавать людей

      В клуб разумных животных попадает все больше видов, но рыбам с их крошечным мозгом часто не удается туда попасть. Прежде всего, у них нет причин развивать способность распознавать людей в процессе эволюции. Однако некоторые рыбы заинтриговали группу ученых, работающих на исследовательской станции в Средиземном море. Каждый сезон в полевых условиях некоторые мес...
      557
      Drozd 25 февраля 13:55

      Почему в СССР не было клещей?

      О клещах, которые могут быть источником тяжёлых заболеваний и стать причиной смерти человека, советские исследователи узнали лишь в 1937 году, когда вирусолог Лев Зильберг обнаружил в тканях больных и членистоногих вирус клещевого энцефалита. С тех пор начался активный поиск способа борьбы с опасными членистоногими, который увенчался успехом, хотя и не без побо...
      2324
      Drozd 25 февраля 10:58

      Самое большое в мире асфальтовое озеро

        Исто На юго-западе острова Тринидад в Карибском море расположено озеро Пич-Лейк, состоящее из жидкого природного асфальта. Оно имеет глубину около 80 метров и, по некоторым оценкам, в нем более 6 млн. тонн асфальта! Впервые его обнаружил английский государственный деятель и путешественник Уолтер Рэли в 1595 году. После этого битум озера начали использо...
      620
      Drozd 21 февраля 13:54

      Понимают ли животные из разных стран «язык» друг друга?

      С одной стороны вопрос какой то дурацкий,  а с другой … интересно понимает ли собака из Европы сигналы поведения другой собаки из Австралии? Понятно, что под «языком» понимается все способы, которые живые существа общаются друг с другом. Это и телодвижения и звуки и запахи. Но все же... Животным необходимо понимать друг друга, чтобы в...
      613
      Drozd 18 февраля 11:02

      Может ли Китай замедлить вращение Земли?

      Все знают про грандиозное сооружение в Китае - плотина «Три ущелья» в настоящее время является мощнейшей гидроэлектростанцией в мире и по совместительству самым массивным сооружением, когда-либо созданным человеком. Так вот, когда я читал ее описание, то на одном из ресурсов обнаружил вот такое утверждение: "плотина повлияла на скорость вращени...
      935
      Drozd 15 февраля 11:13

      Эффект плацебо

      В одной из немецких клиник больным туберкулезом в течение месяца рассказывали, что открыто новое, сенсационное лекарство от их недуга, которое излечивает лучше, чем какой-либо известный в настоящее время препарат. Медики рассказывали им об этом каждый день, в красках описывая прекрасные шансы на выздоровление. Лекарство, по их словам, должны были доставить спустя ...
      649
      Drozd 11 февраля 21:02

      Почему глаза человека видят четко даже при беге и прыжках?

      Трясущаяся камера многих раздражает, что в кино, что на любительской съемке. Но почему человеческий глаз воспринимает стабильное изображение даже во время бега или при прыжках? Неужели наши органы чувств совершеннее самой современной электроники? Новое исследование, проведенное нейробиологами из Института науки и технологий Австрии под руководством профессора М...
      1212
      Drozd 5 февраля 19:53

      Как выглядела наша Земля 450 миллионов лет назад: противоречия и загадки

      На протяжении почти двух столетий ученые ломают голову над тем, что представляют собой гигантские окаменелости, остатки которых периодически находят в северном полушарии нашей Земли. Окруженные загадками и необъяснимыми противоречиями, эти ископаемые, которым дали название прототакситы, напоминают голые стволы огромных деревьев, однако доказано, что они относятся ...
      1819
      Drozd 4 февраля 13:56

      Прорывное физическое открытие: свет существует в 37 измерениях

      Группа ученых из Университета науки и технологий Китая провела революционный квантовый эксперимент, который заставляет нас переосмыслить привычное представление о реальности. Используя фотонный процессор на основе оптоволокна, исследователи доказали существование света в 37 измерениях, подтвердив одно из самых загадочных явлений квантовой механики — парад...
      2113
      Drozd 3 февраля 11:10

      Эксперт: революция малых ядерных реакторов уже началась

      Технология малых модульных реакторов (ММР) значительно усовершенствовалась за последний год, а несколько компаний (скорее даже стартапов) в области атомной энергетики по всему миру намерены запустить маломасштабные ядерные проекты для обеспечения чистой энергии в течение следующей пятилетки. Об этом пишет эксперт по энергорынкам ресурса OilPrice Фелисити Бред...
      961
      Drozd 1 февраля 10:56

      Американский атомный поезд

      Слышали о таком суперпоезде? История создания этого футуристичного поезда незамысловатая, но в то же время интересная. В конце 1970-х годов крупнейшая американская телевизионная компания NBC сделала ставку на два масштабных проекта. В рамках первого из них NBC выкупила все права на трансляцию в США олимпиады 1980 года, проходившей в Москве. Вторым проектом была...
      838
      Drozd 31 января 10:53

      Можно ли сделать иммунную систему сильнее или это миф?

      Есть люди, которые уверены, что даже если их обходят стороной простуды и мелкие болячки, их иммунитет все равно ослабевает в определенные сезоны года. Они начинают пить различные витамины, закаляться, заниматься спортом, пытаясь «повысить» свой иммунитет. Неужели это действительно так работает? Йогурт или аскорбинка вряд ли помогут вам «уси...
      767
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика