Новость о жестоком обращении людей с овощами могла бы стать настоящей томатной драмой: бедные помидорки замораживают и держат в холодильных камерах, после чего они теряют свой вкус и аромат. Звучит более чем нелепо, но это именно так: в холодильниках у томатов в прямом смысле случается стресс и замерзают гены.
Сразу оговоримся, что в этой статье мы хоть и назвали помидор (плод томата) овощем, но по определению это фрукт (общее название сочных, съедобных плодов растений), а по официальной биологической классификации и вовсе ягода (тип плода растения, в котором содержится много семян и у которого имеется сочная мякоть, развивающаяся из завязи цветка и покрытая снаружи оболочкой).
Но вернёмся к нашим томатам: учёные и гурманы давно знают, что помидоры прямо с грядки куда вкуснее и ароматнее, чем те, которые какое-то время транспортировались и хранились в холодильниках. Правда, объяснить этот феномен до недавнего времени никто не мог.
В ходе нового исследования биологи из Китая и США связали это явление с изменениями в экспрессии генов, как факторов созревания, и эпигенетическими изменениями в ДНК томатных плодов.
Профессор Флоридского университета Дэниз Тимэн (Denise Tieman), одна из авторов работы, посвятила изучению вкуса помидоров десять лет и выяснила, что на него влияет сочетание сахаров, кислот и ароматических соединений.
"Ароматические соединения создают запах, который вы чувствуете, и это прекрасная часть вкуса томатов. Сахара и кислоты отвечают за то, что вы ощущаете на языке, но без ароматических соединений вкус будет уже не тот", — рассказывает Тимэн.
Исследователи установили, что хранящиеся в холодильнике томаты содержат такое же количество сахаров и кислот, как и только что собранные, а вот ароматических соединений в них содержится намного меньше.
Это объясняется "выключением" генов: помидор начинает "мёрзнуть" при температуре менее 12 градусов по Цельсию. "В сущности помидору становится холодно, и он заставляет себя прекратить создавать эти ароматические соединения", — поясняет Тимэн. Происходящий при этом процесс называется метилированием и представляет собой модификацию молекулы ДНК без изменения самой нуклеотидной последовательности (код не меняется, меняются "надстройки").
Причём происходящие модификации уже необратимы, даже если помидор согреют перед употреблением в пищу. Это доказал следующий эксперимент. Биологи выращивали овощи разных сортов в теплицах и после созревания помещали их в холодильник (температура — четыре градуса Цельсия) на один, три или семь дней. Затем плоды снова согревали до комнатной температуры и выдерживали в таком состоянии от одного до трёх дней. 76 участников опыта, попробовавших помидоры, подтвердили, что после хранения те имели менее насыщенный вкус и аромат, чем свежесобранные.
При этом на каждом этапе эксперимента учёные анализировали количество пахучих веществ в помидорах, а также проводили исследования их транскриптома – совокупности всех РНК, синтезируемых в клетках организма.
После хранения количество летучих веществ уменьшалось в несколько раз по сравнению с днём созревания, и в особенности охлаждение повлияло на скорость синтеза этилена. Это вещество – само по себе без вкуса и запаха – является фитогормоном и запускает процесс созревание и синтез пахучих веществ.
В дальнейшем команда Тимэн будет искать сорта, устойчивые к охлаждению. Также биологам предстоит проверить, являются ли подобные изменения универсальными для овощей и фруктов, или же они характерны только для помидоров.
Полный текст исследования опубликован в научном журнале PNAS.
