种植更安全的土豆:去除土豆中的毒素

科学家发现了一种从土豆和西红柿中去除有毒化合物的方法,使它们更安全食用,更容易储存。这一突破可以减少食物浪费,并改善外太空等极端环境下的农作物种植。

来源:加州大学河滨分校

科学家发现了一种从土豆中去除有毒化合物的方法,使土豆更安全食用,更易于储存。这一突破可以减少食物浪费,并改善太空和其他极端环境中的农作物种植。

主要研究作者 Adam Jozwiak,UCR 分子生物化学家。
主要研究作者 Adam Jozwiak,UCR 分子生物化学家。

马铃薯植物自然产生保护它们免受昆虫侵害的化学物质。这些化学物质称为甾体糖苷生物碱 (SGA),在土豆皮的绿色部分和发芽区域大量存在。它们使土豆对昆虫和人类都不安全。

“这些化合物对于植物抵御昆虫至关重要,但它们使这些作物的某些部分无法食用,”领导这项研究的加州大学河滨分校分子生物化学家 Adam Jozwiak 说。 “既然我们已经发现了生物合成途径,我们有可能创造出只在叶子中产生这些化合物的植物,同时保证可食用部分的安全。”

阳光可以诱导马铃薯“块茎”(马铃薯植物中可供食用的部分)产生 SGA,即使在收获后也是如此。通过确定 SGA 生产中的关键遗传机制,研究人员可能能够降低马铃薯的毒性,同时保留植物的天然防御能力。从马铃薯中去除 SGA 还将使它们更容易在露天储存和运输。

这项发表在《科学》杂志上的研究重点是一种名为“GAME15”的蛋白质,它在指导植物产生 SGA 方面发挥着关键作用。这种蛋白质既是一种酶,又是一种支架,将其他酶组织成一个“转化工厂”,有效地生产 SGA,同时防止有毒化合物泄漏到植物细胞的其他部分,否则它们会造成严重破坏。

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发绿的发芽土豆含有有毒的 SGA。(Anthony Boulton/iStock/Getty)
发绿的发芽土豆含有有毒的 SGA。(Anthony Boulton/iStock/Getty)