你会吃一个棕色的苹果吗?

您是否曾经切过一个苹果吃午饭,还是准备了一个苹果来盛放新鲜的水果盘,只是让它们变成了诱人的棕色?您’re not alone. There’棕色苹果片没什么问题,但他们肯定不会’看起来不错,这会阻止一些人尽量多吃苹果。苹果是一种健康的零食,任何能使人们多吃水果的东西都被认为是有益的。
不管喜欢与否,切成薄片的苹果’需求棕色。许多孩子和一些成年人很难忍受整个苹果。此外,无论您身在何处,一次都可以吃一片便给您带来很多便利。一些公司正在生产经过化学溶液处理的切成薄片的苹果,以防止其褐变,您可以在一些学校和麦当劳等地方找到它们’和Subway餐厅,但这有它自己的 并发症,包括有人说的是异味和其他塑料废物。
一家加拿大公司开发了赢得’变成褐色,这有可能解决这个问题,并使更多的人每天吃一个苹果。在这篇文章中,我’我们将讨论褐变背后的化学反应和非褐变水果和蔬菜背后的科学。
对于家庭厨师和专业厨师而言,几分钟之内就会使苹果变成褐色的酶促反应是一个主要问题。只是谷歌 如何阻止苹果变成棕色 你呢’会得到277万个结果,其中包括相当不错的结果 在家苹果褐变实验指南 (pdf)由澳大利亚食品科学技术研究所提供。

苯酚是所有酚类化合物中最简单的一种。

为什么苹果,土豆,鳄梨,桃子和许多其他水果和蔬菜在切割或碰碰时变成褐色?
酚类 是许多食物中天然存在的一类化合物。大多数植物酚都可以供人类食用,有些甚至具有抗癌特性,并且 缓慢的老化,但是有些是毒素,有些可能会导致癌症,还有许多诸如减少食物中铁吸收的行为。酵素 多酚氧化酶 催化酚类之间的各种反应。多酚氧化酶将酚类化合物氧化为 然后将醌连接成颜料,使浅色产品的表面看起来呈棕色。实际上,有一个完整的多酚氧化酶家族,每个家族都作用于略有不同的分子,并且每种植物,动物或细菌对于不同类型的多酚氧化酶可能都有许多不同的基因。
Anne Marie Helmenstine博士描述了预防苹果褐变的化学原理 关于.com:

可以通过加热使酶失活(烹饪),降低水果表面的pH值(通过添加柠檬汁或其他酸),减少可用的氧气量(通过将切好的水果放在水中或真空包装),或添加某些防腐剂(如二氧化硫)。另一方面,使用具有腐蚀作用的餐具(如劣质钢刀所见)可通过使更多的铁盐可用于反应来提高褐变的速率和数量。

弗兰克(Frank)和一个大粉红女士苹果。苹果既漂亮又美味,但是如果事先准备好用于水果盘,色拉或类似的新鲜用途,它的褐变就会非常严重。

所有阻止褐变的方法都会对口味或口感产生一定影响,根据您打算如何处理苹果,有时可以,有时则不能。如果你’重新烤馅饼,或在沙拉中放苹果,加一点柠檬或盐’t matter, but if you’重新准备苹果作为水果盘供客人品尝奶酪和葡萄酒时,任何苹果污染物都是不可接受的。
欧肯娜根特色水果位于不列颠哥伦比亚省萨默兰(Summerland)的加拿大水果育种公司,已经开发出一种无需特殊热处理或化学处理即可防止苹果褐变的方法。他们是如何做到的呢?简而言之,他们沉默了制造多酚氧化酶的基因,从而不再生产这种酶。没有酶,没有褐变。
至于详细,我们不’t have many. If you’ve read any of the “ 新闻 ”关于这些苹果的文章,您知道很多故事都缺乏科学知识和事实。公司不是’在他们的网站上说了很多’t发表了有关其过程的任何同行评审论文(可能是因为他们没有’不想让任何人窃取他们的想法),所以我们’我必须等到APHIS风险评估才能申请 10-161-01p 公开。
在此之前,Shnnon Dininny的美联社文章提供了重要线索。 美国农业部要求批准获胜的GMO苹果’t brown 经过充分研究,并引用了Okanagan特色水果总裁Neal Carter的话。丁妮女士写道:“该公司从澳大利亚研究人员那里获得了非棕色技术的许可,该技术是土豆技术的先驱。”在我深入探讨如何在土豆(和苹果)中使多酚氧化酶沉默的细节之前,根据关于A​​P故事的评论,我显然需要解决一些问题。 格里斯 和其他地方。开始了:
苹果与MONSANTO无关。
苹果与马铃薯无关。
苹果将​​像所有苹果一样腐烂。
苹果被消化,就像所有苹果被消化一样。
苹果与MONSANTO无关。
抱歉大喊大叫,但人们只是欢呼’尽管丁妮女士还是不明白’出色的报告。这里’希望这篇文章有所帮助。关于细节。
RNA可以结合自身并形成一个“hairpin loop”,产生双链RNA。这种结构是RNA干扰的关键。

我认为Dininny女士提到的澳大利亚研究人员来自 CSIRO (澳大利亚联邦科学与工业研究组织’的国家科学机构),但他们避风港’也没有发表任何有关多酚氧化酶沉默的文章。他们发表了很多 文件 关于他们使用RNAi的努力,这使我相信多酚氧化酶的基因在受到RNA干扰的非褐苹果中被沉默了– RNAi for short.
RNAi是一项了不起的技术,可以利用植物(或动物,真菌等)中存在的天然机制来关闭基因。卡尔对“RNA that Interferes” in his post 棉花像糖果 其他出色的解释可以在其他地方找到,例如 裸体科学家 网站,所以我赢了’除了指出RNAi被生物体用作防御病毒外,病毒会将其遗传物质作为双链RNA携带,因此不再赘述。 RNAi只是使用这种自然防御机制来有效关闭基因,而不会’要求添加任何新基因。
RNAi可用于改变现有植物的特性,例如 关闭使你哭泣的洋葱中的基因关闭小麦中制造面筋的基因 (非常适合患有Celiacs的人!),并关闭其他过敏原(例如花生和苹果中的过敏原)。 RNAi也可用于在植物中添加新特性,例如线虫抗性或病毒抗性(两者均已在多个物种中完成)。它’我希望我们是一个非常通用的工具’随着研究人员和公司想出新的使用方式,我们将看到更多的东西,假设人们可以停止使用它,并花时间去学习它。’s all about.
当然,关闭基因会导致意想不到的影响。
例如,一个 研究 康奈尔大学的研究人员在马铃薯中使用RNA干扰技术来降低多酚氧化酶的表达,发现该植物还具有降低的抗病性(Thipyapong,2004年)。多酚氧化酶似乎在帮助植物保护自身和从疾病中恢复中发挥作用。请注意,该实验不仅减少了所有多酚氧化酶的表达,而且还使用了在所有组织中始终存在的组成型启动子。更早 研究同样来自康奈尔大学的研究人员使用了块茎特异性启动子,因此仅在马铃薯中关闭了多酚氧化酶,在植物的其余部分中却关闭了多酚氧化酶,研究人员没有’没有发现对疾病抵抗力或其他任何不利影响(Bachem,1994)。
有时,基因工程的意外影响会非常积极。 J. R. Simplot公司还使用RNAi制造了减少褐变的土豆。在一个 研究 与野生型马铃薯相比,该产品评估了他们的马铃薯,发现RNAi马铃薯不仅减少了褐变,而且用马铃薯制成的炸薯条的味道更好,气味更好,并且大大减少了马铃薯的积累。 丙烯酰胺是在高温烹饪过程中土豆和其他食物中天然产生的毒素(Rommens,2004)。
这些非褐变苹果会产生负面的意外影响,正面的意外影响,还是两者都有?事实是,我们不’由于缺乏Okanagan特产水果的信息,目前尚不知道。我们’我只需要等待APHIS风险评估就可以上访 10-161-01p 查看非褐苹果的详细信息,但我们在评论中有一个提示 蔷薇科植物的再生与转化 (pdf, 蔷薇科 是包括苹果在内的植物家族):

对该材料进行了多年的野外试验,证实了其不褐变表型的稳定性,并且未发现对园艺性状或在野外条件下种植时对病虫害的抵抗性没有负面影响。 [Okanagan特产水果]开发的非褐变技术已被整合到一个新的支持平台中,该平台包括:(i)消除选择标记,(ii)消除所有干扰[知识产权],(ii)仅使用植物衍生的基因序列和控制元件,以及(iv)提高基因沉默的效率。由这一系列转化产生的植物现已进入现场试验。**

Tim Inconnu的水果托盘通过Flickr。

还记得这篇文章开始时使用的新鲜水果盘吗?你更喜欢哪个–经过化学或加热处理的苹果,苹果繁殖的速度变慢了一点,还是经过苹果工程处理以沉默导致褐变的酶?
我知道我’d选择我的午餐和水果拼盘’d给我的朋友和家人。这里 ’希望这些苹果能够通过激进组织的监管障碍和诉讼得以实现,并由附近的农民种植’不要被激进分子连根拔起或以其他方式破坏,并摆到我的桌子上。
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ResearchBlogging.orgAldwinckle H,Malnoy M(2009年)。蔷薇科植物的再生与转化 转基因植物杂志 (3(特刊1)),1-39
Bachem C,Speckmann G,van der Linde P,Verheggen F,Hunt M,Steffens J,&Zabeau M(1994)。多酚氧化酶基因的反义表达抑制马铃薯块茎的酶促褐变 生物/技术,12 (11),1101-1105,网址: 10.1038 / nbt1194-1101
Helmenstine AM (2005)。 为什么切好的苹果变成棕色? 化学。 2010年12月1日访问。
Rommens CM,Ye J,Richael C,&剑K(2006)。通过全天然DNA转化改善马铃薯的贮藏和加工特性。 农业与食品化学学报,54 (26),9882-7 PMID: 17177515
Thipyapong P,Hunt MD,&Steffens JC(2004)。多酚氧化酶的反义下调导致疾病易感性增强。 普兰达(220) (1),105-17 PMID: 15300439
*如果欧肯娜根特色水果的任何人都读过此书,则在您的网站上了解更多信息可能会很有用。我知道知识产权很重要,但是需要一些信息。您’无论如何都会有谣言四处蔓延,并担心会四处散播,但是附加信息确实可以帮助像我这样的人在报告科学方面做得很好。另外,在我看来,对这些苹果使用商品名北极并不是最佳选择,因为它使我们想到反冻结基因,而众所周知,这些基因会使人们真正惊恐(对其他阅读此文件的人,不,非-褐色苹果与鱼类基因,抗冻剂或类似的东西无关。编辑:自从我写这篇文章以来,Okanagan在沟通他们的产品方面一直做得非常出色。我们以 Q&与欧肯娜根特色水果总裁Neal Carter的访谈 于2012年7月18日发布。他们还有一个非常活跃的Twitter帐户@北极苹果.
**该信息来自于2008年9月1-5日在德国德累斯顿举行的第一届国际水果物种生物技术研讨会上的一次研讨会,主题是J Armstrong和N Carter。“自助餐的新成员”。不幸的是,无处可寻。此次会议’s website didn’没有任何演示文稿文本’也不能在Web of Knowledge上使用。

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