Syömällä vain 50 katkera manteli voi vapautua riittävästi syaanivetyä tappamaan aikuisen alle 3 minuutissa. Onneksi makea lajike, jonka otamme ruokakauppojen roskakorista, on turvallista syödä mutaation ansiosta.
Vaikka mantelin maittavuuden takana oleva yhden geenin häiriö on tunnustettu vuosisadan ajan, se vaati genomin sekvensointia paljastaa piirteen monimutkainen hallinta. Raquel Sánchez-Pérez, CEBAS-CSICin, Espanjan maatalouden tutkimuskeskuksen biokemisti, ja kollegat Kööpenhaminan yliopistosta ja muualta Euroopasta julkaisivat tutkimustuloksensa Scienceissa kesäkuussa.
Rakastettu mutteri kautta Historia
Mantelit johtavat pistaasipähkinöitä, brasilialaisia pähkinöitä, saksanpähkinöitä, pekaanipähkinöitä, cashewpähkinöitä ja pinjansiemeniä pähkinöiden suosion mukaan. Maapähkinät ovat suosituin maapähkinä.
Vuonna 2016 Michelle Obama vitsaili, että hänen miehensä kuluttaa täsmälleen 7 mantelia joka ilta. ”Se siitä!” Hän huudahti. Kun The New York Times ilmoitti havainnosta vakavasti, seitsemästä mantelista syöminen tuli asia.
Otsikoissa huudettiin ominaisuuksia. ”9 mantelien todisteisiin perustuvaa terveyshyötyä” listaa vitamiineja, kivennäisaineita ja anti-antioksidantteja. hapettimet, hyvittämällä pähkinät alentamalla verensokeria, kolesterolia ja nälkää. Niin monissa artikkeleissa mainitaan manteleiden kyky ”sulattaa kehon rasva”, ja sen on totta.
Todisteet manteliviljelystä ovat peräisin hedelmälliseltä puolikuulta, joka alkoi noin 11 650 vuotta sitten. Plinius Vanhin kirjoitti tietosanakirjassaan Naturalis Historia ensimmäisellä vuosisadalla jKr., että roomalaiset osasivat poistaa katkeruuden ja myrkyn manteleista. Pähkinät löydettiin kuningas Tutin haudasta vuodelta 1324 eKr. Ja neljännen vuosisadan kristillisessä tekstissä kuvataan puun runko aiheuttaa ”… karvasmantelit” ”menettää mehunsa happamuuden ja siitä tulee herkullisia hedelmiä”.
Syanidi!
Mausteen karvaspähkinöiden kovat ytimet mantelipuu Prunus amygdalus jakaa muiden Rosaceae-perheen jäsenten kanssa kyvyn vapauttaa syaanivetyä, joka on kaasu, joka koostuu kolmesta sidoksesta typpiin pidetystä hiilestä. Omenoiden, pellavan ja maniokin (alias maniokki) siemenet ja kovat persikoiden, luumujen ja aprikoosien sisäosat vapauttavat myös syanidia.
Käytetyn syaanivetykaasun aromi myrkkyä kuvataan ”katkeraksi manteliksi” etsiväromaaneissa, tunnetuin todennäköisesti Agatha Christien kuohuviinisyanidi, joka julkaistiin nimellä Muistettu kuolema vuonna 1945. Se oli osa Zyklon B: tä, keskeinen komponentti sille, mitä natsit lähettivät kaasukammioihin. Vakoojia väitetysti pop-vanginneet syanidipillerit ovat suoloja, kaliumsyanidia tai natriumsyanidia. Ne tappavat noin 5 minuutissa.
Manteleissa oleva syanidi tulee amygdaliiniksi kutsutun biokemiallisen aineen reaktiosta, joka muodostuu prunasiiniksi kutsutusta molekyylistä, joka muodostuu fenyylialaniinin aminohaposta. Kuten kaikilla biokemiallisilla reiteillä, entsyymi katalysoi (nopeudet) jokaisen vaiheen.
Ilmiössä, joka muistuttaa hehkutikun napsauttamista toimintaan Phish-konsertissa, laitoksessa on syanidituotannon kemiallisia esiasteita eri osissa. jotka joutuvat kosketuksiin hyönteisen tai muun kasvinsyöjän murskaamalla mutterin. ”Villityypin” (ei-mutanttisissa) katkeran pähkinän kasveissa siemenkerroksen alle kertynyttä prunasiinia ajetaan kohti kehittyviä esitteitä, joissa entsyymit muuttavat sen amygdaliiniksi.
Pow!
Murskaavat leuat vapauttavat syanidin ja bentsaldehydin, katkeran maun lähteen. Eläimen nopeasti peräänantuessa puu saa lyhyen hiili- ja typpiravinnon.
Mutta mutanttimantelikasveissa prunasiini tuhoutuu ennen kuin se voi aktivoida puolustuksen, jonka tohtori Sánchez-Pérez kuvasi vuonna 2008. Ei toksiinia, ei katkeruutta ja makeaa makua. Mutaatio, josta nautimme, vahingoittaa puuta tekemällä sen alttiiksi kasvinsyöjille.
Syanidi tukahduttaa olennaisesti solut korvaamalla mitokondrioiden hapen ja estäen ravintomolekyylien sidoksissa olevan energian muuntumisen ATP: ksi, biologiseksi. energiavaluutta. Siksi loppu tulee niin nopeasti eläimille, joiden onneton purra kuolemamutteriksi.
Amygdalin nautti kuuluisuudesta toisella nimellä 1970-luvulla: ammentti, väitetty syöpälääke – kaikki tuli aprikoosikuopista ja ansaitsi lopulta Yhdistelmä erottaa olevan yksi parhaista esimerkeistä lääketieteellistä quackeryä. Ammattitermi on myös mainostettu nimellä ”B17-vitamiini”, vaikka se ei ole vitamiini.
Mielenkiintoisempi oli amygdaliinin rooli ”persikan kuolemassa”, jota harjoitettiin Egyptissä toisen vuosituhannen aikana, kun kuoppia käytettiin petturiksi julistettujen pappien myrkyttämiseen. Kemistit eristivät yhdisteen ensin manteleista 1800-luvun alussa. . Se kuuluu luonnollisten toksiinien luokkaan, jota kutsutaan syanogeenisiksi glykosideiksi ja joita tuottaa yli 3000 kasvilajia.
Makeampien pähkinöiden löytäminen
Tasan vuosisata sitten Gregor Mendelia itse muistuttavat kokeet paljastivat, että yksi geeni hallitsee manteleiden katkeruutta tai makeutta.
Genetiikkaa käsittelevässä artikkelissa ”Katkeruuden tekijä makeassa mantelissa” Meyer J. Heppner kuvasi kokeita, joita hän teki vuosina 1916–1919 Davisin yliopistotalolla. Kaliforniassa. Hän yritti viivästyttää kukintaa muutamalla päivällä, jotta puut pystyisivät selviytymään myöhäisistä pakkasista.
Heppnerin asettamien jalostusristien luvut paljastivat minut takaisin Mendelin herneisiin: 32 ristillä tuotettiin 602 puuta, joista 243 kukki tutkimusjakson aikana, jolloin 208 makeaa mantelia ja 59 katkeraa mantelia.
Genetiikalle tämä on klassinen 3: 1 Mendelin suhde, mikä osoittaa, että piirteen yksi versio on hallitseva, ja yksi resessiivinen. Se, että ”katkera” on resessiivinen, selittää, miksi se näkyy odottamattomasti, aivan kuten Mendelin ryppyiset vihreät herneet.
Heppner kertoi sen: ”Lähes täydellinen 3: 1-suhde on 3,028: 0,972. Tämä läheinen lähentäminen teoreettiseen Mendelin monohybridisuhteeseen osoittaa, että kaikki edellä mainituissa risteissä esitetyt mantelilajikkeet ovat heterotsygoottisia ytimen makeuden suhteen. Niillä on oltava geneettinen rakenne Bb, jossa b edustaa katkeruuden tekijää resessiivisenä merkkinä ja B makeuden tekijää hallitsevana hahmona … on mahdollista, että katkerassa mantelipuussa tapahtui mutaatio, jonka seurauksena oli makea manteli . ”
Joten Heppner yritti valita myöhemmille kukkijoille ja löysi sen sijaan makeita pähkinöitä. Tutkijat nimittäisivät lopulta fiksusti makeutta antavan geenin mutanttina ”makeana ytimenä”. Katkeruus voi näennäisesti syntyä uudestaan, kun mehiläiset kantavat ”b” -solupitoista siitepölyä kukkien ”b” -munaisiksi munasoluiksi.
Mendelin työ inspiroi resessiivisten piirteiden uudelleen ilmaantumista, mutta teoreettinenkin on käytännöllistä. Jokainen kausi uudet puut on testattava (maistettava) ja katkeran mantelilla olevat kasvit on heitettävä pois. Se oli tuhlaavaa. Pidä tätä ajatusta.
Genominen lähestymistapa
Makeuden lähteen löytäminen oli Kun tutkijat havaitsivat, että ne kaksi geeniä, joiden proteiinituotteet ovat välttämättömiä amygdaliinin syntetisoimiseksi, eivät eronneet katkerasta verrattuna makeaan puuhun, he etsivät geenejä, jotka kontrolloivat näiden geenien ilmentymistä. Se on vähän kuin kaksi samaa pukeutunutta ihmistä vaatekappale, kuten huivi, täysin eri tavoin.
Transkriptiotekijöiksi kutsutut proteiinit hallitsevat, kytketäänkö muut geenit päälle tai pois. Paljastaisiko mantelipuun genomijärjestyksen kokoaminen transkriptiotekijän geenejä, jotka voisivat selittää erottamiseksi toisistaan karvas ja makea pähkinä?
Mantelin genomissa todellakin viisi transkriptiotekijän geeniä klusteroituu yhteen kromosomiin. Niitä kutsutaan bHLH: ksi, joka tarkoittaa ”perushelix-loop-helix”, kolmiulotteista muotoa, jonka avulla nämä proteiinit voivat pingata tiettyjä geenisarjoja päälle ja pois päältä kontrolloiden niiden toimintaa.
viisi bHLH-geeniä, vain yksi, bHLH2, kytketään päälle tai pois päältä eri tavoin puissa, jotka tuottavat makeaa tai katkeraa mantelia. Joten se on kauan kaivattu ”makea ydin” -geeni. sytosiini (C) tymiiniksi (T) muuttaa yhtä aminohappoa transkriptiotekijässä tavalla, joka estää sitä ottamasta normaalia, pinottuja pareja. Tämän seurauksena amygdaliinin kaksi geeniä eivät aktivoidu, mikä katkaisee biokemiallisen polun katkeruuteen. Mantelit ovat makeita.
Sen lisäksi, että maustettujen mantelien alkuperän mysteeri ratkaistaan, uudessa teoksessa tunnistettiin vaihtelut bHLH2-geeniä ympäröivissä DNA-sekvensseissä. Ne voidaan sisällyttää diagnostiseen testiin, jotta voidaan valita taimet, jotka tuottavat kasveja, joissa on makeaa pähkinää, sen sijaan, että heidän tarvitsisi kasvattaa puita kolmesta viiteen vuoteen nähdäksesi, ovatko pähkinät myrkyllisiä vai makeat. Tällä tavalla tutkijat voivat valita tai muokata muita geenejä huolimatta resessiivisen katkeruuden ominaisuuden ulkonäöstä säästämällä kustannuksia ja maankäyttöä.
Vaikutukset heijastuvat suosittujen pähkinöiden ulkopuolelle.Tutkijat ehdottavat genomista lähestymistapaa toksiinien havaitsemiseksi varhaisessa vaiheessa muissa kasveissa, mukaan lukien puuvillan gossypoli (urospuolinen ehkäisyvalmiste), mansikoissa esiintyvät antioksidanttiantosyaanit, mansiassa syanidia tuottavat linamariini ja lotaustraliini sekä quinoa katkeraksi muuttavat saponiinit.
Suosikkiosani mantelitarinasta? Gregor Mendelin kaltaisten tutkijoiden neron esittely, jonka havainnot ja älykkäät kokeet, tekniikan avustamana, paljastivat kuitenkin itse luonnon lait.
