重大研究進展：香料如何產(chǎn)生？

2012/5/7 9:09:58

　　1667年，在長達一個世紀(jì)的血腥戰(zhàn)爭之后，荷蘭和英國才平息了香料貿(mào)易的爭端。盡管這一沖突集中在肉豆蔻和丁香上，但植物學(xué)研究者一直都知道這個麻煩事實上是由兩個相近的有機分子引起，即丁子香酚（eugenol）和異丁子香酚（isoeugenol）。直到目前為止，研究人員還不知道植物到底是如何產(chǎn)生這些有香味的化合物的。
　　現(xiàn)在，密歇根大學(xué)的Eran Pichersky領(lǐng)導(dǎo)的研究組闡明了這兩種化合物各自的生化途徑，并且還確定出了與之相關(guān)的關(guān)鍵酶。這些發(fā)現(xiàn)對食品和花卉工業(yè)具有重要的應(yīng)用意義。研究的結(jié)果刊登在近期的《美國科學(xué)院院刊》上。
　　這個研究組分析了兩種在實驗室內(nèi)易于操作的模型生物——羅勒（紫蘇）和矮牽牛花，它們分別能夠制造大量的丁子香酚和異丁子香酚。在野生狀態(tài)下，這類芳香化合物在吸引授粉昆蟲的同時能驅(qū)趕食草動物和細菌。當(dāng)研究人員分析紫蘇葉和矮牽�；ǖ腄NA序列數(shù)據(jù)庫時，他們發(fā)現(xiàn)一個與另外一個制造矮牽�；ㄏ阄兜难芯拷M的發(fā)現(xiàn)的基因相匹配的序列。Pichersky的研究組對這個基因進行了完全的測序，并發(fā)現(xiàn)它與羅勒屬植物數(shù)據(jù)庫中的另外一個基因非常相似。
　　研究人員推測這些基因可能編碼與丁子香酚和異丁子香酚合成有關(guān)的酶，并將大腸桿菌進行遺傳改造，讓其攜帶紫蘇或矮牽�；ǖ倪@個基因版本。當(dāng)這些細菌與該合成途徑中的一個前體分子（coniferyl alcohol）在一起培養(yǎng)時，他們制造出了對照細菌沒有的兩種芳香分子。在對紫蘇的進一步實驗中，研究組發(fā)現(xiàn)了coniferyl alcohol被代謝成一種中間分子的機制。然后，這種中間分子在實驗室中轉(zhuǎn)化成了丁子香酚。
　　這項研究是植物分子生物學(xué)研究的一個重大進展。這種酶已經(jīng)芳香分子生物合成途徑中的中間步驟的確定為人類對香料的芳香成分進行遺傳加工開啟了大門。

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