Würzige Tomate: Brasilianische Wissenschaftler entwickeln Hitze gentechnisch

Zwischen würzig Arrabbiata Soße und scharfe rote Currygerichte. Sie müssen sich kaum eine Tomatensuppe suchen, die mit etwas Hitze nicht schmackhafter wird. Die klassische Kombination besteht normalerweise darin, ein paar Paprika mit einigen Beefsteaks oder Pflaumen zu werfen. Dies könnte sich jedoch ändern, wenn ein von einem Team brasilianischer Wissenschaftler vorgeschlagenes Projekt grünes Licht erhält. Wie sie in einem Meinungsartikel in argumentieren Trends in der Pflanzenwissenschaft Am Montag ist die Zeit reif für einen gentechnisch veränderten würzige Tomaten.

Mit der Zeitung kündigt das Team seine Absicht an, eines zu entwickeln, aber das Aufwärmen heißer Speisen ist nicht das Hauptziel. Capsaicinoide, die würzigen Verbindungen in Paprika, sind für die Industrie wie Pharma und Waffen ernährungsphysiologisch wertvoll und nützlich, aber Paprika ist bekanntermaßen in großem Umfang schwer zu kultivieren. Tomaten sind mittlerweile eine verlässliche Ernte. Die Kombination der beiden könnte zu einer industriell nützlichen Pflanze führen - und einen Einblick in einen wenig verstandenen Aspekt der Pfefferbiologie geben.

"Wir dachten, es würde Spaß machen, wenn wir sie in einer einzigen Forschungslinie zusammenführen könnten", erzählt der leitende Autor Agustín Zsögön, Phytologe an der brasilianischen Bundesuniversität Viçosa Inverse.

Tomaten und Capsaicin enthaltende Paprika, beide Teil der Solanaceae-Familie, hatten bis vor etwa 19 Millionen Jahren einen evolutionären Vorfahren. Die Aufteilung schuf die süß-scharfen Tomaten, die wir heute kennen, sowie ihre würzigen Cousins, die Chilischoten, die Capsaicinoide entwickelten, um Raubtiere zu bestrafen. Tatsächlich tragen Tomaten noch immer die Gene, die die Capsaicinoide in Chilischoten produzieren, nur sie sind inaktiv. Da wir jetzt über präzise Gen-Editier-Tools wie CRISPR-Cas9 verfügen, argumentiert das Team, müssen diese Gene nicht still bleiben.

Wenn Wissenschaftler eine zuverlässig wachsende Tomatenpflanze entwickeln könnten, die eine Menge Capsaicinoide produziert, wäre dies sowohl in der Küche als auch im Außenbereich wertvoll. Paprika Die Autoren weisen darauf hin, dass die Früchte viele Vitamine A und C enthalten, und die Capsaicinoid-Moleküle haben entzündungshemmende, antioxidative, tumorhemmende und abnehmende Eigenschaften. Reines Capsaicin wird auch in Pfefferspray verwendet.

Zsögön und seine Kollegen, deren Interesse an Tomaten und Paprika sich aus der Tatsache ergibt, dass es sich um traditionelle südamerikanische Kultur handelt, haben kürzlich eine Veröffentlichung in veröffentlicht Nature Biotechnology zeigt, wie man eine wilde Tomate nur mit Gen-Editierung „domestiziert“ Während die heutigen großen, roten und nährstoffreichen Tomaten das Ergebnis vieler Generationen selektiver Züchtung sind, wussten Zsögön und sein Team genug über das Tomatengenom, dass sie CRISPR-Cas9 verwendeten, um in einem Schritt die gleiche Wirkung zu erzielen. Durch ihre Mission, eine würzige Tomate zu entwickeln, hoffen sie, die Paprika Genom hilft Wissenschaftlern dabei, besser zu verstehen, wie Chilischoten ihre Wärme bekommen.

„Die Capsaicinoid-Biosynthese ist ziemlich komplex und wird nicht ausreichend verstanden“, erklärt Zsögön. „Für viele Jahre war der heilige Gral das Enzym, das den letzten biochemischen Schritt des Weges kontrolliert, die als Capsaicinsynthase bezeichnet wird. Mit viel Mühe wurde schließlich das für dieses Enzym kodierende Gen identifiziert. Die Variation in der Sequenz dieses Gens ist der Grund für die Variation zwischen scharfer und süßer Paprika. “

Mit diesem neuen Projekt hoffen Zsögön und sein Team, zu berichten, was Wissenschaftler noch nicht über die Capsaicinoid-Produktion wissen. "Zum Beispiel wissen wir immer noch nicht, warum einige Pfeffersorten heißer sind als andere", sagt er.

Wenn das Team erfolgreich eine würzige Tomate entwickelt, so die Studienautoren, wäre dies ein "wichtiger Proof-of-Concept", der in Zukunft auf die Produktion anderer wertvoller Metaboliten in Tomaten ausgedehnt werden könnte. Mit anderen Worten, Tomaten könnten beweisen ein wichtiges Vehikel für andere Verbindungen, wie Bixin (eine rötliche Chemikalie, die in Kosmetika verwendet wird) und Beta-Carotin, ein wichtiges Antioxidans.

Natürlich wäre es auch eine willkommene Bereicherung für viele Küchen. "Ich würde es wahrscheinlich verwenden, um heiße Guacamole zu machen", sagt Zsögön. "Ich liebe mexikanisches Essen."