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      甜菜制成的顏料可能有助于提高對疾病的抵抗力和作物的營養(yǎng)價值
      
			
      
				2019-06-03 14:41:15
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      植物王國的顏色不僅僅是一種快樂的眼睛。有色顏料吸引授粉昆蟲，它們保護植物免受疾病侵害，并且它們賦予健康益處并且用于食品和藥物工業(yè)。在Weizmann科學(xué)研究所進行的一項新研究發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊上，現(xiàn)已開辟了許多潛在用途的方法，這種甜菜堿是一種高營養(yǎng)的紅紫色和黃色色素，因其抗氧化特性而聞名。用作食品染料。
      

      甜菜制成的顏料可能有助于提高對疾病的抵抗力和作物的營養(yǎng)價值
      

      甜菜紅色素是由仙人掌水果制成，花如葉子和某些可食植物-最明顯的是，甜菜。與其他兩種主要的植物色素相比，它們在性質(zhì)上相對較少，并且直到最近，它們在植物中的合成還知之甚少。Weizmann工廠和環(huán)境科學(xué)系的Asaph Aharoni教授和研究生Guy Polturak博士以及其他團隊成員使用了兩種甜菜堿生產(chǎn)植物 - 紅甜菜(Beta vulgaris)和4點鐘花(Mirabilis jalapa)) - 在他們的分析中。利用下一代RNA測序和其他先進技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的基因參與了甜菜堿的合成，并揭示了植物用于將氨基酸酪氨酸轉(zhuǎn)化為甜菜堿的生化反應(yīng)。
      

      為了測試他們的發(fā)現(xiàn)，他們通過遺傳工程改造酵母以產(chǎn)生甜菜堿。然后他們解決了最終的挑戰(zhàn)：在通常不生產(chǎn)這些顏料的可食用植物中再生甜菜堿合成。
      

      成功宣告了自己的生活色彩。研究人員用紅紫羅蘭色的肉和皮膚制作了土豆，西紅柿和茄子。他們還設(shè)法控制了甜菜堿生產(chǎn)的確切位置，例如，使顏料僅在番茄植物的果實中制成，而不是在葉子或莖中制成。
      

      使用相同的方法，科學(xué)家們使白色矮牽?；óa(chǎn)生淡紫色的花朵，煙草植物的花朵顏色從黃色到橙色粉紅色不等。通過使相關(guān)基因在甜菜堿合成過程中以不同的組合表達，它們能夠達到所需的色調(diào)。這些發(fā)現(xiàn)可用于創(chuàng)造具有可根據(jù)需要改變的顏色的觀賞植物。
      

      但顏色的變化并不是唯一的結(jié)果。生產(chǎn)甜菜堿的西紅柿的健康抗氧化活性比普通產(chǎn)品高60%。“我們的研究結(jié)果可能在未來用于強化各種含有甜菜堿的作物，以增加其營養(yǎng)價值，”Aharoni說。
      

      另一個好處是，研究人員發(fā)現(xiàn)，甜菜堿可以保護植物免受灰霉病(Botrytis cinerea)的侵害，灰霉病每年造成價值數(shù)十億美元的農(nóng)作物損失。該研究表明，在用于制造甜菜堿的植物中，對灰霉病的抗性上升了90%。
      

      科學(xué)家們制作了自然界中不存在的甜菜堿版本。“這些新顏料中的一些可能比天然存在的甜菜堿更穩(wěn)定，”Polturak說。“這對食品行業(yè)具有重要意義，因為食品行業(yè)廣泛使用甜菜堿作為天然食品染料，例如草莓酸奶。”
      

      此外，該研究的結(jié)果可能被制藥業(yè)使用。當(dāng)植物開始生產(chǎn)甜菜堿時，第一步是將酪氨酸轉(zhuǎn)化為中間產(chǎn)物，即稱為左旋多巴的化學(xué)物質(zhì)。這種化學(xué)物質(zhì)不僅可以用作藥物，而且還可以作為制造其他藥物的起始原料，尤其是嗎啡等阿片類藥物。因此，設(shè)計用于將酪氨酸轉(zhuǎn)化為L-多巴的植物和微生物可以作為這種有價值材料的來源。
      
			

			
        
      
			
      
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