Обнаружен ген, контролирующий температуру плавления масла какао
Исследователи из Колледжа сельскохозяйственных наук Университета Пенсильвании обнаружили ген, участвующий в определении температуры плавления масла какао — критически важного свойства вещества, широко используемого в пищевой и фармацевтической промышленности. Это открытие, вероятно, приведёт к созданию новых и улучшенных продуктов.
Это открытие также должно привести к созданию новых сортов какао, которые позволят расширить климатический и почвенный ареал для выращивания культуры и увеличат стоимость урожая, что повысит доходы фермеров в какао-производящих регионах мира.
Какао (Theobroma cacao L.) — тропическое дерево нижнего яруса, одомашненное в бассейне Амазонки. По данным Всемирного фонда какао, более пяти миллионов фермеров и более 40 миллионов человек в целом зависят от какао как источника средств к существованию. Годовое мировое производство какао составляет 3,8 миллиона тонн стоимостью 11,8 миллиарда долларов.
Семена какао содержат около 50% общих липидов (масло какао), что является основным сырьём для производства шоколада, а также ингредиентом для фармацевтических и косметических продуктов.
Масло какао с изменённой температурой плавления может найти новое применение в специальных сортах шоколада, косметике и фармацевтике. Например, шоколад с более высокой или низкой температурой плавления был бы полезен для производства продуктов с определённой текстурой и специального назначения.
«"Хрусткость" и "та́яние" шоколада — две очень важные текстурные характеристики, определяющие его привлекательность для потребителей. Наличие новых сортов какао, дающих масло с разной температурой плавления, стало бы ценным ресурсом для контроля этих свойств», — пояснил ведущий исследователь Марк Гилтинан. «Медицинское применение может включать создание систем доставки лекарств с более медленным высвобождением, чем это возможно с текущими системами на основе масла какао».
В предыдущем исследовании лабораторией Гилтинана и коллабораторами из Международного консорциума по геному какао, который секвенировал весь геном растения, было впервые описано семейство генов стеароил-ацил-переносящего белка десатуразы (SAD) у шоколадного дерева.
В этом последующем исследовании, описанном в журнале Frontiers in Plant Science, семейство генов SAD было изучено подробно. Исследователи обнаружили, что один ген — TcSAD1 — в основном участвует в синтезе масла какао и отвечает за его температуру плавления.
«Мы использовали современные методы науки о растениях, чтобы получить доказательства роли гена SAD1 в биосинтезе масла какао», — сказал Гилтинан. «Остальные гены SAD, по-видимому, играют другие роли в росте шоколадного дерева, такие как развитие цветов и листьев. Эта информация может быть использована для разработки биомаркеров для скрининга и селекции новых сортов какао с новым составом жирных кислот масла какао».
Масло какао состоит почти из равных количеств пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот. Его точный состав определяет температуру плавления, которая очень близка к температуре человеческого тела, что обеспечивает гладкость и ощущение шоколада во рту, а также кремовую текстуру косметики на коже.
«Во время развития семян какао синтезируется большое количество жирных кислот, богатых насыщенными и мононенасыщенными липидами», — отметил Гилтинан. «Важной частью этого процесса является активность фермента, производимого геном SAD1, который создаёт особую двойную связь, критически важную для определения температуры плавления шоколада, которая очень близка к температуре тела человека и делает масло какао довольно уникальным».