研究可可栽培的新成果
研究可可栽培的新成果
（一）可可豆质量与功能研究的新信息
1．探索可可豆质量的新进展
开发出辨析可可豆质量优劣的新技术。2014年1月16日，一个可可豆专家组成的研究小组，在《农业与食品化学杂志》上发表研究报告称，为了防止巧克力制造商使用劣质原料，他们开发出一种基因测试技术，可以分辨骗子制造的溢价可可豆。
研究人员说，用于制作巧克力的可可油和可可粉都来自于可可豆，不同的可可豆外观存在很大差异，甚至来自相同豆荚的也不一样。因此，通过视觉识别优质品种和平庸品种的可可豆非常困难。这给负责把控质量的人们带来了难题，因为可可豆商人有足够的机会在优质产品中混入更便宜的可可豆。
通过分析从30毫克的可可豆种皮中提取的DNA，人们可以验证该可可豆是否属于一个特定品种。研究人员使用这种可以识别48种不同遗传标记的测试，能够从5种生长在秘鲁和附近地区的可可豆，以及18种生长在地球其他地区的可可豆中，找出一种被称为Fortunato 4号的高价可可品种。
研究人员称，虽然DNA分析可以相对迅速执行，但是从豆荚中剥出可可豆非常耗时。未来的研究将集中在简化测试，以及开发出一种可以用来分析可可粉的技术上。
2．探索可可豆功能的新进展
发现可可豆所制巧克力的保健功能。2017年5月，丹麦研究人员参加，美国哈佛大学公共卫生学院及波士顿贝斯以色列女执事医疗中心的伊丽莎白·莫斯托夫斯基领导的一个研究小组，在《心脏》期刊发表文章称，他们根据对丹麦人的一项研究显示，每周吃少量用可可豆为主料制作的巧克力，能够减少常见及严重心律失常的风险。
研究人员发现，每个月吃一到三次巧克力的人，比每月吃巧克力不到一次的人，诊断出心房颤动的概率更低。不过，这项研究并不能确定是巧克力阻止心房颤动。
研究人员说：“作为健康饮食的一部分，适量摄取巧克力是一种健康的零食选择。”文章中写道，食用可可及含有可可的食品有助心脏健康，因为它们中含有高水平的黄烷醇，它被认为是一种具有消炎、放松血管以及抗氧化性等特征的混合物。他们补充说，过往研究发现，食用巧克力，尤其是含有更多黄烷醇的黑巧克力与保护心脏健康、减少诸如心脏病和心力衰竭等疾病风险存在关联。
但此前尚未有研究表明，巧克力还与心房颤动风险更低存在关联，当上心房出现不规律跳动时，就会出现心房颤动。
美国至少有270万人存在心房颤动，美国心脏病学会称，这增加了血凝块以及由此导致的中风、心力衰竭和其他病症的发病率。
在此次新研究中，研究人员采集了丹麦55502人的长期研究数据。研究开始时，男性和女性的年龄在50至64岁之间，他们在1993年到1997年参与到研究中时，提供了自己的饮食信息。研究人员随后把这些饮食数据，与丹麦国家健康注册资料进行对比，以了解有哪些人存在心房震颤。
从总体看，在平均13.5年内，出现了3346例心房震颤病例。基于研究一开始的饮食，那些每周吃1盎司(约28.35克)巧克力的人，比那些报告称每一个月左右吃一次巧克力的人，在研究末期被诊断出心房震颤的风险低17%。与此类似，那些每周吃2盎司到6盎司巧克力的人，被诊断出心房震颤的概率低20%。
在女性中，风险降低程度最大的是每周吃1盎司巧克力。而在男性中，风险程度降低最大的则是每周吃2至6盎司。研究人员说：“我们要传达的信息是，适量摄取巧克力是一种健康饮食的选择。”
（二）可可基因研究的新信息
1．可可脂相关基因探索的新进展
发现能决定可可脂入口即化的基因。2015年4月，美国宾夕法尼亚州州立大学农业科学学院植物分子生物学家马克·吉蒂南教授领导的一个研究团队，在《植物科学前沿》杂志网络版植物遗传学和基因组栏目发表论文称，他们发现一个能决定可可脂熔点的基因，而可可脂熔点正是广泛存在于食品、药品等物质中的关键属性。这一重要发现，可能会引领一场新的产品技术进步。
研究人员称，植物遗传学家的这一发现，也会导致可可新品种的增加。新的可可品种能够扩大植物生长对气候和土壤养分的适应范围，并提高其产量，为全球范围内可可种植地区的农民增收提供一种可能性。
可可是在亚马孙盆地驯化的林下热带树种，如今在西非、中美和南美洲以及东南亚地区广泛种植。根据世界可可基金会的数据显示，在世界各地有超过500万种植可可的农民，总数超过4000万的人依赖可可谋生。他们每年在全球不同的地方生产出380万吨可可，总价值1180亿美元。
每个可可豆荚含有40粒左右的种子，在授粉后约20周便可以收获。这些种子里含有超过50%的总脂（可可脂）。就是这些可可脂为巧克力生产提供了最主要的原料，同时也是药物、化妆品等产品的组成要素。
从事可可树研究30多年的吉蒂南介绍道，改变了熔点的可可脂可能在特制巧克力、药物、化妆品中找到新的用途。比如，一种具有较高或较低熔点的巧克力，可能会有助于具有特殊纹理和专业应用的巧克力生产。
吉蒂南解释说：“‘折断’和‘融化’是巧克力所具有的两个非常重要的结构特征，其决定了巧克力对消费者的吸引程度。如果新品种可可树能够生产出不同熔点的可可脂，那控制这些特质将会是一种宝贵的资源。医疗应用包括，相较于基于现有的可可脂系统制出的产品，或许可生产出更缓慢释放药性的产品。”
在以往的研究中，吉蒂南的实验室团队与国际可可基因组协会人员合作，第一次在巧克力树上，测绘出来一个硬脂酰—酰基载体蛋白脱氢酶（SAD）基因家族，也是该类植物的全基因组测序。
在后续的研究中，研究人员解析了蛋白脱氢酶基因家族更细节的部分，探索了每一个蛋白脱氢酶基因在不同可可组织中的表达模式，并伴随着对其进行功能分析，来研究酶是如何工作的。研究人员发现，TcSAD1这个单一的基因主要参与了可可脂的合成，并负责其熔点。
研究人员说：“我们使用当下最先进的植物科学技术，以获得SAD1基因在可可脂生物合成中所发挥作用的证据。其他蛋白脱氢酶基因，似乎在巧克力树生长过程中，也发挥了其他作用。如花和叶的发育中，这些脂肪酸就作为各种膜系统的关键成分扮演了重要角色。这一信息可用于开发生物标记物，以便对具有脂肪酸组合物的新的可可品种进行筛选和培育。”
值得注意的是，可可脂由含量几乎相等的棕榈酸、硬脂酸和油酸构成。其精确的成分决定了自身的熔化温度，非常接近人体的温度，从而提供巧克力在口中的丝滑感以及化妆品对皮肤的乳状质地。
研究人员表示，在可可种子的发育过程中，大量富含饱和与单不饱和的脂类进行脂肪酸合成。此过程中的一个重要部分是，SAD1基因所产生的酶的活性，可以创造出一个特殊的双键。这种双键对于非常接近人体体温的巧克力熔点起着关键作用，从而让可可脂变得独特。
2．可可树基因组及其相关研究的新进展
⑴绘制出可可树的基因组图谱。2010年12月26日，美国物理学家组织网报道，在当天出版的《自然·遗传学》杂志上，法国科学家表示，他们解开了克里奥洛可可树的基因密码，新发现有助于育种专家培育出品质更高的可可树品种。
法国科研小组表示，他们绘制出了克里奥洛可可树76%的基因组图，并鉴定出了这种可可树基因组中的2.9万个基因，科学家可以据此从遗传学角度改进可可树作物。人类大约于3000多年前培育出了克里奥洛可可树，现在每年会生产约370万吨可可豆。
可可、咖啡、茶并称当今世界的三大无酒精饮料，刺激兴奋的可可，浪漫浓郁的咖啡，自然清新的茶香，不同文化背景的国家在饮品选择方面有着各具特色的偏好。
非洲是世界的最大的可可生产区，多销往西欧和美国。发展中国家占世界咖啡栽培面积的99.9%和产量的99.4%，其中，拉丁美洲的总栽培面积和产量最高。消费则集中在发达国家，以美国、西欧各国和日本为多。亚洲是世界著名茶叶产区，亚洲茶文化源于中国，现以中国和日本最为发达。
⑵通过可可树基因组分析发现关于植物多样性线索。2021年8月16日，美国宾夕法尼亚州立大学农业科学学院马克·吉蒂南教授领导的研究团队，在美国《国家科学院学报》上发表论文称，可可树是巧克力的来源，是长寿树种。在31个可可品系中，他们发现16万多个结构变体。大多数结构变体是有害的，因此限制了可可植物的适应性。他们指出，这些有害影响可能是基因功能受损的直接结果，也是长期以来基因重组受到抑制的间接结果。
大约十年前，分子遗传学家就已经知道，基因组结构变异，在植物和动物的适应和标本化过程中可以发挥重要作用，但他们对植物种群的适应性的总体影响却不甚了解。这部分是因为准确的群体级结构变异的识别，需要分析多个高质量的基因组组合，而这些组合并不广泛可用。在这项研究中，研究人员通过分析和比较可可树的31个自然发生的种群的染色体尺度的基因组组合，调查了自然种群中基因组结构变异的适应性后果。
研究人员说，尽管结构变体就整体来说不利于可可植物的适应性，但也发现个别结构变异带有地方适应性的特征，其中几个与不同种群之间表达的基因有关。参与病原体抵抗的基因是这些候选基因之一，突出了结构变异对这一重要的地方适应性状的贡献。
该研究团队对可可树的多个品系的基因组，进行详尽和艰苦的比较，使人们深入了解基因组结构变异，在基因表达和染色体进化的调控中所发挥的作用，引起了植物种群内的差异。
吉蒂南表示，这项对植物遗传学具有普遍意义的研究，在强大的计算机使高分辨率的基因组测序成为可能、负担得起和相对快速之前是不可能的。
他说：“不同种群的可可树的基因组有99.9%是相同的，但正是其基因组中比例很小的结构变异，决定了该植物在不同地区的多样性，及其对气候和各种疾病的适应性。这项研究，在结构变异与植物适应当地环境的能力之间建立了联系。”
研究人员指出，总的来说，他们的研究结果，为了解自然种群中结构变异体的适应性效应的基本过程提供了重要启示。他们认为，结构变异体影响了基因的表达，这很可能损害了基因的功能并促成了其有害影响。他们还为一个理论预测提供了经验上的支持，即结构变异导致基因重组的抑制，使植物更不可能适应压力源。
吉蒂南指出，除了揭示所有植物中结构变异的进化重要性的新经验证据外，记录31个可可品系中的基因组差异和结构变异，为正在进行的这种珍贵植物的遗传和育种研究，提供了宝贵的资源。
他表示：“所有的可可都来自亚马孙盆地，这种植物是很久以前由采集者从野外采集的，它们被克隆了，所以我们有一个永久的收藏。它们的基因组已经被测序，这代表了大量的工作和数据。作为这项研究的结果，我们知道结构变异对植物的生存，对植物的进化，特别是对植物适应当地条件非常重要。”
相关知识
人参果嫁接栽培技术研究
以茶渣为基料栽培食用菌菌种筛选研究
基质栽培中茶渣基质发酵工艺研究
有机茶叶优质高效栽培技术研究
日光温室越冬茬黄瓜栽培技术研究
生态农业原则下，有机玉米栽培，以及技术研究
人参果成分的研究
人参果的栽培管理
人参果的营养成分分析研究
人参果树栽培
网址: 研究可可栽培的新成果 https://m.trfsz.com/newsview1633709.html
