Аромат важен в потребительских предпочтениях, однако современные гибриды в процессе селекции, направленной на урожайность и лежкость, зачастую теряют естественный насыщенный вкус, как это произошло с томатом и перцем.
В связи с этим исследование Академии сельскохозяйственных наук Чжэцзян, КНР, стремится решить эту проблему путем выявления и сравнения вкусовых веществ в зрелых плодах томатов и перца с помощью передовой методики, называемой флейворомикой. Этот метод позволяет проводить комплексный анализ летучих органических соединений (ЛОС), которые вносят вклад в аромат и вкус фруктов.
Исследователи идентифицировали в общей сложности 1560 летучих веществ в томатах и перцах. Из них 627 были специфичны для томатов, а 534 были уникальными для перцев. Это значительное количество соединений подчеркивает сложную химию, лежащую в основе вкусов этих двух широко потребляемых овощей.
Было обнаружено, что эфиры, категория ЛОС, известная своими фруктовыми и сладкими ароматами, являются основным отличительным фактором в профилях ароматов томатов и перцев. Для оценки важности каждого ЛОС для общего вкуса в исследовании использовался ROAV (относительная величина активности запаха), критерий, который оценивает, насколько конкретное соединение вносит вклад в воспринимаемый вкус.
Ученые установили, что томаты и перцы имеют три общих ЛОС: 2-ноненаль (E)-, 2-октеналь (E)- и фуран-2-пентил-. Эти соединения имели более высокие значения ROAV в плодах обеих культур, что указывает на их значительную роль в характерных вкусах томатов и перцев.
Помимо общих ЛОС, исследование выявило конкретные соединения, которые вносят свой уникальный вклад в аромат каждого плода. В томатах гептаналь, 2-додеценаль (E)-, 1-октен-3-он и 2-ундеканон, как было обнаружено, имеют значения ROAV больше 1, что делает их важными для отличительного вкуса томатов. В перцах пиразин-2-метокси-3-(2-метилпропил)- выделялся как ключевой фактор его уникального аромата.
Кроме того, содержание 138 летучих метаболитов различалось между томатами и перцами, причем такие соединения, как ацетоин, додеканал и 1-деканол, демонстрировали самые высокие кратные изменения, что указывает на значительные различия в их концентрациях между двумя культурами.
Также установлено, что наиболее выраженной характеристикой аромата как в томатах, так и в перцах является сладость. Однако перцы также демонстрировали заметные фруктовые, освежающие травяные, древесные и яблочные ноты, в то время как томаты характеризовались цитрусовыми нотами.
Это подробное картирование вкусовых соединений не только улучшает наше понимание того, что делает каждый плод таким, какой он есть на вкус, но и дает ценную информацию для улучшения и настройки ароматов с помощью селекционных программ. Это исследование основывается на более ранних результатах, которые подчеркнули снижение качества вкуса в современных коммерческих фруктах и овощах.
Так, современные коммерческие гибриды томатов содержат значительно меньшее количество химических веществ, связанных со вкусом, по сравнению с традиционными старыми сортами.
Выявляя конкретные ЛОС, которые способствуют желаемым вкусам, текущее исследование обеспечивает путь к устранению этих недостатков с помощью методов молекулярной селекции.
Такие методы, как секвенирование всего генома и исследования ассоциаций по всему геному, согласуются с подходом флейворомики настоящего исследования, предлагая дополнительные стратегии для улучшения профилей вкуса у коммерческих культур.
Интеграция наборов данных мульти-омики, включая геномные и метаболомные данные, способствует более комплексному подходу к улучшению вкуса. Идентификация ключевых вкусовых соединений и их генетических детерминант в томатах и перцах может выиграть от таких интегративных методов, позволяя селекционерам более эффективно отбирать желаемые признаки. Результаты этого исследования имеют практическое значение для сельского хозяйства и пищевой промышленности.
Выявляя конкретные соединения, которые усиливают вкус, селекционеры могут выводить новые сорта томатов и перцев, которые сохраняют или даже улучшают свои естественные вкусовые характеристики. Это соответствует предпочтениям потребителей в отношении ароматных продуктов и может помочь восстановить насыщенные вкусы, утраченные в некоторых современных коммерческих гибридах.
Источник: Zhejiang Academy of Agricultural Sciences.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.
