: 21.10.2014
Кофе и чай: генетики в поисках кайфа
Кофейные плантации сегодня занимают около 11 млн га и дают свыше 2 млрд чашек ароматного напитка каждый день. Кофе изготавливают из ферментированных, обжаренных и перемолотых ягод растений двух видов – Coffea Canephora(син. Coffea robusta) и Coffea arabica. Соответственно, имеются два сорта кофе – робуста и арабика. Примерно треть производимого в мире кофе изготавливается из робусты, в основном, это марки растворимого кофе, такие как Nescafe. Арабика содержит относительно меньше кофеина, зато она менее кислая и горькая, что делает напиток из нее более вкусным.
Растения кофе научились синтезировать кофеин задолго до того, как люди стали использовать его для борьбы с сонливостью. Вероятно, кофеин давал растениям различные преимущества. Например, они использовали его для защиты: опавшие листья растения кофе, в которых, как известно, содержание кофеина наиболее велико, останавливают рост соседних растений. И напротив: по словам В. Альберта (Университет Буффало, Нью-Йорк) – одного из лидеров международной группы ученых, секвенировавших недавно геном растения кофе, насекомые-опылители, как и люди, питают к кофеину слабость, поэтому раз за разом возвращаются к производящему его растению.
Для секвенирования было выбрано кофейное дерево робуста с более простым, по сравнению с арабикой, геномом. Ученым удалось идентифицировать более 25 тыс. генов, и в первую очередь их внимание привлекли гены, ответственные за производство кофеина. Как известно, кофеин производят не только растения кофе, но и чайный куст, шоколадное дерево, кола, мате и др. Этот алкалоид синтезируется из пуринового нуклеозида ксантозина путем его трехэтапного метилирования с участием ферментов метилтрансфераз. Оказалось, что растение кофе производит кофеин, используя другие трансферазы, чем чайный куст и шоколадное дерево; соответственно, оно имеет и другой набор генов, кодирующих эти ферменты. Этот факт свидетельствует, что способность к синтезу кофеина в процессе эволюции появилась у растений независимо и, по меньшей мере, дважды – у предков растений кофе и у общего предка чайного куста и дерева какао.
Геномные исследования кофе имеют и вполне практическое применение, так как дают возможность идентифицировать гены, помогающие растениям бороться с болезнями, такими как «кофейная ржавчина», или способствующие адаптации к изменениям климата. Кроме того, ведь можно инактивировать гены, отвечающие за «производство» кофеина, и получить экологически безупречный и вкусный «диетический» кофе. Такой напиток востребован кофеманами, которые плохо переносят действие этого психостимулятора. Сейчас кофеин удаляют из кофе с помощью химических процессов, что сопровождается ухудшением вкуса и аромата напитка.
: 21.10.2014 
