Почему помидоры пахнут "травой"? Исследователи идентифицировали ферменты, превращающие травяной запах в сладкий аромат

Японская исследовательская группа идентифицировала ферменты, которые превращают травяной запах растений в более сладкий "зеленый" аромат. Это открытие потенциально можно использовать для выращивания сладких томатов с менее выраженным травяным запахом. Результаты были опубликованы 29 апреля в The Journal of Biological Chemistry.

Исследование провела команда из Высшей школы сельскохозяйственных наук Университета Кобе.

Аромат, исходящий от зеленых листьев, иногда называемый среди ученых-растениеводов сладким "зеленым" запахом, был предметом исследований в течение многих лет. После того как в 1912 году был открыт один из соединений, ответственных за этот аромат (2-гексеналь, известный как листовой альдегид), исследования продолжались, и большая часть механизма, ответственного за этот "зеленый" запах, была выяснена. Однако ферменты, стоящие за важным шагом в этом процессе — производством 2-гексеналя из 3-гексеналя — оставались неидентифицированными.

В то время как 3-гексеналь классифицируется как неприятный запах, 2-гексеналь — это сладкий аромат, поэтому баланс между этими двумя соединениями влияет на качество пищевых продуктов. Например, существует спрос на сладкие томаты, которые можно получить, уменьшив содержание 3-гексеналя и увеличив содержание 2-гексеналя. До сих пор ферменты для этого процесса были неизвестны, что делало искусственное производство чрезвычайно трудным.

Обратившись к прошлым исследованиям, группа решила использовать перец в качестве сырья. Они выделили 12 микрограммов очищенных ферментов (гексенальных изомераз) из купленного в магазине перца и идентифицировали гены этих ферментов. Успешная генетическая идентификация привела к открытию, что те же ферменты существуют и во многих других семействах растений, включая пасленовые (Solanaceae), бобовые (Fabaceae), злаки (Poaceae) и древесные виды. Это продемонстрировало, что многие виды растений обладают способностью превращать 3-гексеналь в 2-гексеналь.

Дальнейшие эксперименты показали, что хотя у томатов есть гены, которые могут создавать 2-гексеналь, эти гены обычно не экспрессируются. Затем исследователи проявили гексенальные изомеразы, выделенные из перца, в томатах. Присутствие этих изомераз вызвало снижение уровня 3-гексеналя и увеличение уровня 2-гексеналя в томатах.

Эти результаты сделали возможным искусственную стимуляцию гексенальных изомераз в растениях и использование этого для контроля соотношения гексеналей в растениях. Помимо уменьшения нежелательного "травяного запаха" в переработанных пищевых продуктах и напитках, таких как овощные соки, используя ген гексеналовой изомеразы в качестве маркера для отбора сортов, где этот фермент более активен, мы потенциально можем идентифицировать и селективно разводить виды с уменьшенным "травяным запахом".