(inde videnskab) – citroner er kendt for deres ansigt-puckering sur smag. Nu har forskere afdækket de mystiske gener bag denne surhed, nye fund, der kan hjælpe landmænd med at opdrætte sødere appelsiner, citroner, limefrugter, grapefrugt og anden citrusfrugt.
den ældste kendte henvisning til citrus går tilbage til omkring 2200 F.kr., da hyldest af mandariner og pomeloer indpakket i prydsilke blev præsenteret for den kejserlige domstol i Yu Den Store i Kina. Flere citrusfrugter dyrkes nu end nogen anden form for frugt over hele verden; for eksempel i 2014 forbruges folk i USA omkring 35,6 kg citrusfrugter pr.person, ifølge Agricultural Marketing Resource Center.
Citruses er kendt for deres surhed. Den sure smag af en frugt afhænger af rum i planteceller kendt som vakuoler, som er sure, fordi positivt ladede hydrogenioner (i det væsentlige protoner) pumpes ind i dem. I de fleste plantearter er disse vakuoler kun mildt sure sammenlignet med resten af cellens indre. Det var længe et mysterium, hvordan citrusvakuoler blev ekstremt sure.
den nye opdagelse vedrørende citruser begyndte med fjerne slægtninge til citrusplanter, petunierne. Mand-og-kone team Ronald Koes og Francesca Kvattrocchio, molekylære genetikere ved University of Amsterdam, og deres kolleger fandt mutante versioner af gener kendt som PH1 og PH5 kunne ændre farven på blomsterne ved at hyperacidisere deres kronblade. “Kronblade med mere sure vakuoler er rødlige; kronblade med mindre sure vakuoler er blålige,” sagde Kvattrocchio.
disse gener producerede molekyler kendt som P-atpaser på vakuolernes membraner, hvilket øger antallet af protoner, der pumpes ind i rummene. Versioner af disse gener findes ikke kun bredt på tværs af blomstrende planter, herunder arter uden farverige kronblade, men også i planter uden blomster, såsom nåletræer.
den udbredte karakter af disse surhedsgener antydede, at de kunne spille roller ud over blomsterfarve. Dette ansporede forskerne til at undersøge, om de kunne være ansvarlige for den sure smag af citruses. “Vi kiggede på den mest sure plante, vi kunne tænke på, citroner,” sagde Koes.
forskerne undersøgte CitPH1 og CitPH5, citrusversionerne af disse petunia-gener. De fandt, at disse gener var meget aktive i sure citroner, appelsiner, pomelos og rangpur limefrugter, men meget mindre aktive i sødsmagende “syreløse” sorter af citrus, såsom Lima Appelsiner og Millsøde limettas, på grund af en række hindrende mutationer. “Folk vil se dette arbejde som en løsning på et puslespil, der var derude i ganske lang tid,” sagde han.
tidligere forsøg på at isolere disse proteiner bag citrussyre stod sandsynligvis over for problemer, fordi disse molekyler er indlejret i membraner og derfor vanskelige at rense og analysere, sagde Koes. Derudover er den komplette pumpe lavet af snesevis af proteiner, og den har tendens til at falde fra hinanden under oprensning, tilføjede han. Desuden ville syren i citrusvakuoler i sig selv ødelægge mange forsøg på at undersøge deres membraner, sagde plantefysiolog Lincoln tais ved University of California, Santa Cruce.
” dette er en spændende opdagelse-det forklarer, hvorfor citronfrugten er i stand til at hyperacidificere vakuolen,” sagde tais, som ikke deltog i denne forskning.
disse resultater kunne hjælpe med at fremskynde opdræt af nye sorter af frugt, sagde Koes. Ved at analysere DNA fra unge frøplanter kan opdrættere en dag forudsige sødme eller surhed af deres Frugt “mange år før træerne satte frugt, som man kunne undersøge for surhed eller smag på konventionel måde,” forklarede Koes.
sådan forbedret avl er potentielt ikke begrænset til citruser. “For eksempel kan surhedsgraden af vindruer varieres for at skabe forskellige vinsmag,” sagde tais. “En anden applikation kan være at variere farverne på blomster.”
derudover er der antydninger, at disse gener er knyttet til vigtige dele af planteudviklingen. “Vi ser dem aktive i stamceller, og vi har ingen anelse om hvorfor endnu,” sagde Studielederforfatter Pamela Strasser, en molekylær genetiker ved University of Amsterdam.
forskerne detaljerede deres fund online Feb. 26 i tidsskriftet Nature Communications.
