辛辣食物在全世界都很受歡迎，但是使食物味道體現(xiàn)“辣”的活性成分其實是一種化合物。然而，產(chǎn)生這些化合物的植物(辣椒屬)的量很小并且產(chǎn)量相對較低。近日發(fā)表在《植物科學(xué)趨勢》雜志上的一篇新論文提出了一種替代方案：設(shè)計番茄來生產(chǎn)辣椒素。如果一切順利，某天你就可以吃到辣味的番茄，甚至可以從中提取辣椒素。

該論文由巴西Viçosa聯(lián)邦大學(xué)的一個小組撰寫，該研究表明番茄具有生產(chǎn)辣椒素所需的所有遺傳信息。研究作者Agustin Zs?g?n表示：“我們知道所有基因都在番茄里，但它們是不表達(dá)的。” 他的論文提出了一種利用基因編輯技術(shù)激活番茄遺傳基因的方法，指導(dǎo)番茄生產(chǎn)辣椒素，將植物轉(zhuǎn)化為“生物工廠”，這種“生物工廠”可以產(chǎn)生比目前更多的辣椒素。

西紅柿有像辣椒一樣的辣椒素類遺傳代碼，因為這兩種南美植物是相關(guān)的。“在我們的實驗室里，我們用兩個物種一起實驗，”Zs?g?n說。去年，他的團(tuán)隊使用基因編輯技術(shù)在短短幾代內(nèi)“馴化”野生番茄，設(shè)計該植株產(chǎn)出比野外更大和更多的果實。這種過程就是我們最終得到今天吃的作物 的方法 - 早期的農(nóng)民種下了每一代最富有成果的植物的后代，代代篩選，而今天我們用CRISPR-Cas9這種捷徑。

Zs?g?n和他的團(tuán)隊提出，辣番茄可能是“下一步的令人著迷的辛辣作物。”但該團(tuán)隊仍然只還有幾步之遙。他說，參與生產(chǎn)類辣椒素的遺傳途徑“非常復(fù)雜”，改變這種過程并不簡單。

辣番茄可能具有新的烹飪意義，但更重要的是，它們可以作為辣椒素的生物工廠。這些化合物 - 辣椒素，在辣椒中有五種天然存在的種類 - 具有醫(yī)學(xué)用途。它們在癌癥治療、抗炎和止痛藥，甚至胡椒噴霧等工業(yè)應(yīng)用中占有一席之地。

那我們?yōu)槭裁床环N更多辣椒呢？不像土豆、番茄和煙草，它們都與辣椒有很大的親族關(guān)系，但辣椒是“臭名昭著的勞動密集型且難以種植的作物”，研究人員在論文中這樣寫道。他們認(rèn)為，辣番茄可以產(chǎn)生更多的辣椒素。

然而，并非所有人都同意這種做法。Esther van der Knaap是喬治亞大學(xué)的植物遺傳學(xué)家和分子生物學(xué)家，她指出了Capsicum工作人員的多樣性。“番茄的生產(chǎn)經(jīng)過優(yōu)化，”她承認(rèn) - 但與辣椒不同，馴化的番茄不是多樣化的作物。Van der Knaap說辣椒更容易針對不同的生長條件進(jìn)行優(yōu)化。“我認(rèn)為大自然已經(jīng)提供了這種特殊的生物工廠，”她說道。

加州大學(xué)戴維斯分校的植物遺傳學(xué)研究員Allen Van Deynze對van der Knappe的批評表示贊同。他說，辣椒是辣椒素的“巨大而有效的工廠”，西紅柿含有更多的水，因為它們很軟，所以更難處理。他有興趣看到番茄生物工廠的研究人員轉(zhuǎn)而研究更難以培養(yǎng)的作物。例如，他們可以操縱西紅柿中的香草醛產(chǎn)生途徑 - 這涉及辣椒素生產(chǎn) - 并將水果用作昂貴且難以栽培的豆類的生物工廠。

將來會不會有香草味的番茄？至于辣番茄，實驗室可能是第一個能讓你嘗到的地方。“我們是在實驗室做的，我們是第一個嘗試它的人，”Zs?g?n說。

香辣鱷梨醬，科學(xué)家們也許也要搞出來了。

本文譯自 popsci，由譯者 HW 基于創(chuàng)作共用協(xié)議(BY-NC)發(fā)布。