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通过操纵蔬果中决定气味的酵素将可以操纵食物的气味
2012-9-20 阅读(1362)
您想要柠檬口味的西瓜吗？还是想尝尝草莓口味的香蕉？德州大学休斯敦分校医学院的科学家说这个日子不远了，因为他们能操纵蔬果中决定气味的关键酵素，同时也可以透过对气味的控制来帮助植物抵御害虫。
研究成员Dr. C.S. Raman说，他们能够透过遗传工程操控阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana）这种常用于研究的植物中决定气味的酵素，其中主要的酵素包括丙二烯氧化合酶（allene oxide synthase，AOS）与氢过氧化物裂解酶（hydroperoxide lyase，HPL）。这两种酵素分别负责制造茉莉酸（jasmonate，为茉莉花的香味来源）和绿叶挥发性物质（green leaf volatiles，GLV，可赋予蔬果气味），GLV和茉莉酸除了作为植物的气味来源外，还可用以诱离掠食者，毕竟植物不能跑，那它们如何应付害虫的侵袭呢？其中一个作法便是释放出挥发性物质引诱掠食者，使其远离植物本身。如今科学家既然可由遗传工程的方式来操控GLV，便可藉此来帮助植物不受害虫的侵犯。
此外，科学家将可以操纵食物的气味。比方说，初榨橄榄油（virgin olive oil）的香味来自橄榄所制造的挥发性物质，只要科学家能控制决定气味的酵素，我们就应该能改变产油的气味。Raman说，他们已发现转变酵素的方法，并提供操控GLV制造过程的必要信息，他们还制作出这些酵素的3D立体结构图，这将使其它科学家更明白如何对AOS和HPL作出预期的改变。
AOS和HPL都是细胞色素P450（cytochrome P450）这类酵素超族（super family）的一份子，这种酵素超族存在于大多数的细菌和已知所有动植物中。AOS和HPL并未存在于人体内，但有发现其它相关超族份子，它们主要参与常见药品的代谢过程；而在植物中，AOS和HPL会分解自然形成的有机过氧化物，以制造GLV和茉莉酸，每一种气味都来自于不同的化合物。
这项研究成果也突显出演化生物学上的特殊涵义，因为他们证明了单一胺基酸的改变就能将一种酵素转变成另外一种酵素，这表示单一点突变就可以造成生化合成路径不同的演化结果，也可以解释为何源头分子相同，接着由极相似的不同酵素催化，就可以形成截然不同的产物。他们的研究同时驳斥了之前科学家认为气味生产酵素仅存在于植物的观点，因为他们另外还在海葵和珊瑚等海生动物体内发现到这类酵素，虽然他们还不清楚其中的功能为何。
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