Onderzoekers hebben de kristalstructuur van een sleuteleiwit in kaart gebracht waardoor de metabolieten verantwoordelijk zijn voor de bittere smaak Brassica groenten zoals mosterd, broccolis en kool.
Groenten in het geslacht Brassica deel een uitgesproken en bittere smaak. Sommigen beschouwen de smaak van kruisbloemige planten als hun sterkste eigenschap. Maar zelfs in India en China, waar deze "brassica's" al meer dan 4,000-jaren worden verbouwd, hebben wetenschappers getracht de chemische bestanddelen af te zwakken die verantwoordelijk zijn voor hun scherpe smaak. Blijkt dat dezelfde verbindingen die hen bitter maken, ze ook op sommige niveaus toxisch maken.
De nieuwe studie is de eerste momentopname van hoe de proteïne evolueerde en dergelijke uiteenlopende nevenproducten in deze voor de landbouw belangrijke groep planten voortbracht. De resultaten kunnen worden gebruikt in combinatie met doorlopende fokstrategieën om gewasplanten te manipuleren voor voedings- en smaakvoordelen.
Brassica vechten terug
"Alle brassicas-zij het Indiase mosterd, Arabidopsis, broccoli of spruitjes - ze maken allemaal deze doordringende, zwavelachtige verbindingen, de glucosinolaten, "zegt Joseph Jez, hoogleraar biologie aan de Washington University in St. Louis. De verbindingen zijn lang erkend als een natuurlijke afweer tegen ongedierte.
"Planten moeten terugvechten", zegt Jez. "Ze kunnen echt niets doen, maar ze kunnen dingen maken."
"Er zijn verschillende profielen van glucosinolaten in verschillende planten," zegt hij. "De vraag is altijd geweest of je hun patronen kon aanpassen om iets nieuws te maken. Als insecten je planten eten, kun je dan het profiel veranderen en iets krijgen dat verlies van gewassen kan voorkomen? "
Maar er is een ontmoedigend aantal glucosinolaten: bijna 130 verschillende soorten herkend in het geslacht Brassica. Elke plantensoort binnen het geslacht maakt een "verzameling" van verschillende soorten glucosinolaten - zijn eigen smaakmix - die alle secundaire metabolieten van een bepaald eiwit zijn.
Onderzoekers weten al tientallen jaren over de centrale rol van dit eiwit. Maar voorafgaand aan deze studie was niemand ooit in staat geweest om de röntgenkristallografie die nodig was om het in detail in kaart te brengen, te voltooien.
Lastiger gewassen?
Het nieuwe werk, mede onder leiding van Roshan Kumar, een postdoctoraal fellow in het Jez-laboratorium, gebruikt genetica, biochemie en structurele biologie om de moleculaire basis voor de evolutie en diversificatie van glucosinolaten te ontrafelen.
"Glucosinolaten zijn afgeleid van aminozuren", zegt Kumar. "De verlenging van het gen is een van de belangrijke stappen die het grootste deel van de diversiteit in de glucosinolaatprofielen in alle van de koolsoorten. Het bepaalt welk type glucosinolaten (de plant) zich gaat vormen. "
Het inzicht dat is opgedaan in de nieuwe studie is een belangrijke stap in de richting van het verzamelen van een mildere mosterd of het bouwen van een bittervrije broccoli.
Maar helpt het ons om onze greens te eten?
Kan zijn. Meestal zijn onderzoekers geïnteresseerd in het potentieel voor het modificeren van glucosinolaten in zaden, niet in de stengels of de groene delen ervan Brassica planten, zegt Kumar.
Het belangrijkste oliezaadgewas Brassica juncea en gerelateerde raapzaad worden gebruikt om bakolie te maken in gematigde en subtropische gebieden van de wereld. Plantenveredelaars hebben geprobeerd de niveaus van glucosinolaten in deze gewassen aan te passen, zodat de eiwitrijke restjes zaadkoek kunnen worden gebruikt als een voedingssupplement voor rundvee en pluimvee.
"Als je glucosinolaten uit de hele plant vermindert, wordt het vatbaar voor plagen en ziekteverwekkers," zegt Kumar. "Dat is de reden waarom er behoefte is aan slimme engineering van glucosinolaten."
De studie verschijnt in het tijdschrift De plantencel. Extra onderzoekers die bijdragen aan het werk zijn van het National Institute of Plant Genome Research in New Delhi, India en het Max Planck Instituut voor Chemische Ecologie in Jena, Duitsland.
Bron: Universiteit van Washington in St. Louis
Related Books:
Zout, vet, zuur, hitte: de elementen van goed koken beheersen
door Samin Nosrat en Wendy MacNaughton
Dit boek biedt een uitgebreide gids voor koken, gericht op de vier elementen zout, vet, zuur en hitte en biedt inzichten en technieken voor het maken van heerlijke en uitgebalanceerde maaltijden.
Klik voor meer info of om te bestellen
Het Skinnytaste kookboek: weinig calorieën, veel smaak
door Gina Homolka
Dit kookboek biedt een verzameling gezonde en heerlijke recepten, gericht op verse ingrediënten en gedurfde smaken.
Klik voor meer info of om te bestellen
Food Fix: hoe we onze gezondheid, onze economie, onze gemeenschappen en onze planeet kunnen redden - hap voor hap
door dr. Mark Hyman
Dit boek verkent de verbanden tussen voedsel, gezondheid en het milieu en biedt inzichten en strategieën voor het creëren van een gezonder en duurzamer voedselsysteem.
Klik voor meer info of om te bestellen
The Barefoot Contessa Cookbook: geheimen uit de East Hampton Specialty Food Store voor eenvoudig vermaak
van Ina Garten
Dit kookboek biedt een verzameling klassieke en elegante recepten van de geliefde Barefoot Contessa, gericht op verse ingrediënten en eenvoudige bereiding.
Klik voor meer info of om te bestellen
Alles koken: de basis
door Mark Bittman
Dit kookboek biedt een uitgebreide gids voor de basisprincipes van koken, met alles van mesvaardigheden tot basistechnieken en biedt een verzameling eenvoudige en heerlijke recepten.
