Ha csak 50 keserű mandulát fogyaszt, akkor annyi hidrogén-cianid szabadul fel, hogy 3 perc alatt megölje a felnőtteket. Szerencsére az édes fajtát, amelyet az élelmiszerboltokban lévő kukákból kanalazunk, egy mutációnak köszönhetően biztonságosan meg lehet enni.
Míg a mandula ízének hátterében álló egygénes hibát egy évszázadon keresztül felismerték, a genom szekvenálása kellett hozzá hogy felfedje a tulajdonság komplex kontrollját. Raquel Sánchez-Pérez, a CEBAS-CSIC biokémikusa, egy spanyol agrárkutató központ, valamint a koppenhágai egyetem és más európai kollégák júniusban publikálták eredményeiket a Science-ben.
A szeretett dió Előzmények
A mandula pisztáciát, brazil diót, diót, pekándiót, kesudiót és fenyőmagot vezet a famogyoró népszerűségéhez, a mogyoró a legnépszerűbb földimogyoró.
2016-ban Michelle Obama viccelődött, hogy férje pontosan fogyaszt 7 mandula minden este. “Ez az!” – kiáltott fel. Amikor a The New York Times komolyan jelentette a megfigyelést, 7 mandula elfogyasztása vált dologgá.
A címsorok kiabálják a tulajdonságokat. “A mandula 9 bizonyítékon alapuló egészségügyi előnye” felsorolja a vitaminokat, az ásványi anyagokat és az anti- oxidánsok, jóváírva a diót a vércukorszint, a koleszterin és az éhség csökkentésével. Annyi cikk rávilágít arra, hogy a mandula képes “elolvasztani a testzsírt”, ennek igaznak kell lennie.
A mandulatermesztés bizonyítékai a termékeny Félholdra vonatkoznak, amely körülbelül 11 650 évvel ezelőtt kezdődött. Plinius az idősebb Naturalis Historia enciklopédiájában írta az i.sz. első századában, hogy a rómaiak tudták, hogyan távolítsák el a keserűséget és a mérget a manduláról. A diót Tut király király sírjában Kr. e. 1324-től fedezték fel. És a negyedik századi keresztény szöveg leírja a fa törzse miatt a “… keserű mandula” “elveszíti levének savasságát és finom gyümölcsökké válik.”
Cianid!
A keserű dió kemény magjai mandulafa A Prunus amygdalus megosztja a Rosaceae család többi tagjával a hidrogén-cianid felszabadulásának képességét, amely egy olyan gáz, amely szénatomot három kötés tartja nitrogénnel. Alma, len és manióka (más néven manióva) magjai Az őszibarack, a szilva és a kajszibarna kemény belseje szintén ciánt szabadít fel.
A felhasznált hidrogén-cianid gáz aromája mint mérget “keserű mandulának” nevezik a detektívregények, a leghíresebb valószínűleg Agatha Christie szikrázó cianidja, amelyet 1945-ben jelentettek meg Emlékezett halálra. Ez része volt a Zyklon B-nek, amely kulcsfontosságú eleme annak, amit a nácik küldtek a gázkamrákba. A kémeket állítólagosan elkapó cianid tabletták sók, kálium-cianid vagy nátrium-cianid. Körülbelül 5 perc alatt elpusztulnak.
A mandulában található cianid az amigdalin nevű biokémiai reakcióból származik, amely a fenilalanin aminosavból képződő prunasin nevű molekulából képződik. Mint minden biokémiai útban, egy enzim is minden lépést katalizál (sebességet). amelyek akkor kerülnek kapcsolatba, amikor egy rovar vagy más növényevő rágja a diót. A “vad típusú” (nem mutáns) keserű dióval rendelkező növényekben a maghéj alatt felhalmozódott prunasint a fejlődő röpcédulák felé hajtják, ahol az enzimek amigdalinná alakítják.
Pow!
A ropogó állkapcsok felszabadítják a keserű íz forrását, a cianidot és a benzaldehidet. Míg az állat gyorsan enged, a fa rövid szén- és nitrogén-tápanyagot kap.
De a mutáns mandulanövényekben a prunasin elpusztul, mielőtt aktiválná a védekezést, amelyet Dr. Sánchez-Pérez 2008-ban ismertetett. Nincs toxin, nincs keserűség és édes íz. Az általunk élvezett mutáció károsítja a fát azáltal, hogy sebezhetővé teszi a növényevőkkel szemben.
A cianid lényegében elfojtja a sejteket, helyettesíti az oxigént a mitokondriumokban, és gátolja a tápanyagmolekulák kötéseiben lévő energia átalakulását ATP-vé, a biológiai energia valuta. Ezért olyan gyorsan eljut a vége az állatokhoz, amelyek elég szerencsétlenek ahhoz, hogy beleharapjanak a dióba.
Amygdalin az 1970-es években egy másik néven élvezte a hírnevet: a laethile, az állítólagos rákgyógyszer – mind a barackos gödrökből származott, és végül keresett a vegyület megkülönböztetése, hogy az egyik legjobb példa az orvosi kvékelésre. A Laetrile-t “B17-vitaminként” is népszerűsítették, bár ez nem vitamin.
Érdekesebb volt az amigdalin szerepe az „őszibarackos halálban”, amelyet Egyiptomban gyakoroltak a második évezredben, amikor a gödröket árulónak nyilvánított papok mérgezésére használták. A vegyészek először az 1800-as évek elején izolálták a vegyületet a mandulából. . A cianogén glikozidoknak nevezett természetes toxinok osztályába tartozik, amelyet több mint 3000 növényfaj termel.
Édesebb dió megtalálása
Pontosan egy évszázaddal ezelőtt magára Gregor Mendelre emlékeztető kísérletek tárták fel egyetlen gén szabályozza a mandula keserűségét vagy édességét.
A genetika című cikkében “A keserűség tényezője az édes mandulában” Meyer J. Heppner 1916 és 1919 között a Davis-i Egyetemi Farmban végzett kísérleteket ismertette. , Kalifornia. Néhány nappal megpróbálta késleltetni a virágzást, hogy a fák túlélhessék a késői fagyokat.
A Heppner által felállított tenyészkeresztek számai visszavillantak Mendel borsójára: 32 kereszt 602 fát hozott, ebből 243 virágzott a vizsgálati időszak alatt, 208 édes mandulával és 59 keserű mandulával.
Genetikusnak ez klasszikus 3: 1 mendeli arány, jelezve, hogy a tulajdonság egyik változata domináns, és egy recesszív. Az a tény, hogy a “keserű” recesszív, megmagyarázza, miért jelenik meg váratlanul, csakúgy, mint Mendel ráncos zöldborsója.
Heppner így fogalmazott: “Majdnem tökéletes a 3: 1 arány, 3.028: 0.972. Az elméleti Mendeli-féle monohibrid aránynak ez a szoros közelítése azt jelzi, hogy a fenti keresztekben ábrázolt összes mandulafajta heterozigóta a mag édességére nézve. A genetikai alkatnak Bb-nek kell lennie, ahol b a keserűség tényezőjét recesszív karakterként, a B pedig az édesség tényezőjét, mint domináns karaktert képezheti … lehetséges, hogy a keserű mandulafában mutáció következett be, amelynek eredményeként az édes mandula következett be . ”
Tehát Heppner megpróbálta kiválasztani a későbbi virágzókat, és ehelyett talált édesebb diót. A kutatók végül okosan megneveznék azt a gént, amely az édességet adja, amikor a mutáns “édes mag”. A keserűség látszólag újból felmerülhet, amikor a méhek “b” hordozó virágport hordoznak a virágokban a “b” hordozó petesejtekbe.
A recesszív tulajdonságok újbóli megjelenése inspirálta Mendel munkáját, de az elmélet praktikus is. Minden évszakban meg kell vizsgálni (megkóstolni) az új fákat, és a keserűmandulájúakat el kell dobni. Ez pazarló volt. Tartsd ezt a gondolatot.
A genomi megközelítés
Az édesség forrásának megtalálása Amikor a kutatók felfedezték, hogy az a két gén, amelynek fehérjetermékei szükségesek az amigdalin szintetizálásához, nem különböznek a keserű és az édes fáktól, olyan génekre törekedtek, amelyek szabályozzák e gének kifejeződését. ruhadarab, mint egy sál, teljesen más módon.
A transzkripciós faktoroknak nevezett fehérjék ellenőrzik, hogy más géneket be- vagy kikapcsolnak-e. A mandulafa genomszekvenciájának összeállításakor feltárhatók lennének-e transzkripciós faktor gének közötti különbségtételhez keserű és édes dió?
Valóban, a mandula genomjában öt transzkripciós faktor gén csoportosul egy kromoszómán. BHLH-nak hívják őket, amely az “alapvető hélix-hurok-spirál” kifejezést jelenti, azt a háromdimenziós formát jelenti, amely lehetővé teszi ezeknek a fehérjéknek, hogy meghatározott génkészleteket be- és kikapcsolhassanak, szabályozva tevékenységüket.
az öt bHLH gén, csak egy, a bHLH2, másképp kapcsol be vagy ki azokban a fákban, amelyek édes és keserű mandulát eredményeznek. Tehát ez a régóta keresett “édes kernel” gén.
Egy apró genetikai hiba, a egy citozin (C) egy timinné (T) megváltoztatja az egyik aminosavat a transzkripciós faktorban oly módon, hogy megakadályozza a normál alakú, halmozott párok felvételét. Ennek eredményeként az amigdalin két génje nem aktiválódik, ami megszakítja a keserűség biokémiai útját. A mandula édes.
Az új munka amellett, hogy megoldotta a finom mandula eredetének rejtélyét, a bHLH2 gént körülvevő DNS-szekvenciák variációit is meghatározta. Ezeket beépíthetjük egy diagnosztikai vizsgálatba, hogy kiválasszuk azokat a palántákat, amelyek édes dióval rendelkező növényeket hoznak, ahelyett, hogy három-öt évig fákat kellene nevelniük, hogy lássák, mérgezőek-e vagy édesek-e. Ily módon a kutatók kiválaszthatnak vagy módosíthatnak más géneket, anélkül, hogy aggódnának a recesszív keserűség tulajdonságának megjelenése miatt, megtakarítva a költségeket és a földhasználatot.
A következmények visszhangoznak a népszerű diókon túl.A kutatók genomikus megközelítést javasolnak a toxinok más növények korai felismerésére, ideértve a gyapotban lévő gossipolt (hím fogamzásgátló), az eper antioxidáns antocianinjait, a manióvában cianidot termelő linamarint és lotaustralint, valamint a quinoát megkeserítő szaponinokat.
Kedvenc részem a mandulatörténetben? Az olyan tudósok géniuszának bemutatása, mint Gregor Mendel, akinek megfigyelései és okos kísérletei, a technika segítsége nélkül, mégis a természet törvényeit tárták fel.
