西紅柿不會(huì)殺死人類,我們剛剛弄清楚了原因

傳聞殺人羅馬皇帝奧古斯都,茄屬的漿果是出了名的致命。西紅柿屬于同一個(gè)植物科,茄科,并產(chǎn)生有毒的甾體甙生物堿。

然而,一般來說,西紅柿不會(huì)殺死我們。

一次被認(rèn)為有毒、西紅柿 (番茄)實(shí)際上將他們的苦毒轉(zhuǎn)化為更可口、更不致命的東西。四川大學(xué)生物學(xué)家 Feng Bai 及其同事現(xiàn)在已經(jīng)確定了番茄水果安全轉(zhuǎn)型。

栽培番茄的平均果實(shí)大小與其半馴化和完全野生的親緣種相比。(哈米德·拉齊法德/CC BY-ND-4.0)

茄科 利用甾體甾醇甙生物堿作為對(duì)害蟲的天然防御。這些分子被認(rèn)為會(huì)擾亂動(dòng)物細(xì)胞膜,破壞它們并最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

土豆,這個(gè)有毒家族的另一個(gè)成員,已被培養(yǎng)為具有這些化合物的安全水平,盡管它們?cè)趽p壞或暴露在大量光線下時(shí)會(huì)將它們泵出。

在人類中,這種甙生物堿物質(zhì)嘗起來苦澀難聞。攝入過多會(huì)導(dǎo)致口腔有灼熱感,隨后出現(xiàn)惡心、痙攣、脈搏緩慢和呼吸減少、嘔吐、腹瀉、內(nèi)出血和胃部病變等癥狀。

但這些植物也需要散播它們的種子,而動(dòng)物在這方面很擅長(zhǎng)。因此,在一些植物中,當(dāng)它們結(jié)出種子的果實(shí)成熟時(shí),苦澀的有毒化學(xué)物質(zhì)會(huì)轉(zhuǎn)化為更可口的東西來吸引人便便種子出租車.

Bai 和團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在西紅柿中,使水果更紅、更軟、更甜的化學(xué)物質(zhì)也會(huì)協(xié)調(diào)有毒的甙生物堿分解成一種毒性較小的化合物,稱為 esculeoside A。

“[這有助于] 確保未成熟的果實(shí)中保留高水平的有毒甾體糖生物堿,以保持對(duì)食草動(dòng)物攻擊的抵抗力,保證果實(shí)達(dá)到種子成熟階段,”該團(tuán)隊(duì)解釋在他們的論文中。

這些果實(shí)美味的植物利用表觀遺傳調(diào)控來控制所需的級(jí)聯(lián)變化,使它們的恩賜可供我們安全食用。

具體來說,一種稱為 DML2 的蛋白質(zhì)允許細(xì)胞的基因讀取機(jī)制通過從遺傳染色體的特定部分去除充當(dāng)分子信號(hào)的甲基來訪問參與阻止毒素的基因——這個(gè)過程稱為去甲基化.

當(dāng)研究人員對(duì)西紅柿中 DML2 的產(chǎn)生進(jìn)行基因禁用時(shí),產(chǎn)生的果實(shí)仍然含有高水平的甾體甙生物堿。

通過比較其他相關(guān)植物所涉及的基因,Bai 和團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)DML2-在番茄植株的馴化過程中,驅(qū)動(dòng)的 DNA 去甲基化增加,這使植物從小型漿果生產(chǎn)者轉(zhuǎn)變?yōu)榇笮图t色水果創(chuàng)造者。

同時(shí),支持甾體甙生物堿的基因水平也下降。現(xiàn)在,即使是綠色的西紅柿也可以適量安全地食用。

這些變化最終使保護(hù)腸道的作物對(duì)我們所有人來說都更健康,作為回報(bào),我們將西紅柿傳播到新的大陸。

這項(xiàng)研究發(fā)表在科學(xué)進(jìn)展.

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