擁有強大秘密的小種子:科學家解開奇亞籽的基因密碼
俄勒岡州立大學的研究人員對奇異籽基因組進行了測序,揭示了奇異籽在增強人類健康和營養方面的巨大潛力。這項研究發現了有益於製藥和增強營養的基因,從而將奇亞籽作為一種有價值的作物用於農業研究。這項突破,再加上奇亞籽植物多樣的營養成分和適應性,使其成為未來食品安全和健康研究的關鍵角色。
奇異籽基因組定序的突破為營養科學和健康研究開闢了新的途徑,凸顯了該植物在醫藥應用和農業創新方面的潛力。俄勒岡州立大學的科學家們對奇亞籽基因組進行了測序,從而為未來的研究提供了藍圖,以充分利用這種植物的營養和人類健康益處。
在剛發表的論文中,研究人員發現了與改善營養相關的奇亞籽基因,以及可用於治療從癌症到高血壓等各種疾病的藥物所需的特性。近年來,奇異籽因其營養豐富而受到廣泛關注。
奇異籽圖片來源:Pankaj Jaiswal
其他人已經對奇亞籽的基因組進行了測序,但這篇論文更詳細地探討了分子水平和基因數據挖掘的潛力,並重點關注人類健康應用。
俄勒岡州立大學農業科學學院植物學和植物病理學系教授潘卡傑-賈斯瓦爾(Pankaj Jaiswal)說:”這項研究為科學家從改善人類健康的角度研究奇異籽提供了可能性,同時還能繼續加深我們對奇異籽所有營養價值的了解。”
研究人員也希望這些發現能激發俄勒岡州種植奇異菊的興趣,他們說俄勒岡州的氣候條件與主要種植奇異菊的南美地區相似。肯塔基大學的研究人員已經幫助推動了奇異籽在該州的種植。
奇異籽特寫圖片來源:Pankaj Jaiswal
奇異籽被認為是一種”孤兒”或”次要作物”,歷來不受科學家們的重視,就像水稻、小麥和玉米一樣,它們都為上世紀的綠色革命做出了貢獻,減輕了全球飢餓,拯救了數百萬人的生命。
植物學和植物病理學系高級研究員、副教授蘇什瑪-奈塔尼(Sushma Naithani)說:「現在,我們正處於這樣一個階段,即長期的糧食和營養安全需要透過培育和改良營養豐富的所謂次要作物(如奇異果)來實現人類飲食的多樣化。”
研究人員指出,近年來,全球對奇亞籽、黍和山藥等營養豐富的所謂”孤兒作物”的需求不斷增加。除了營養價值之外,這些作物的重要性還在於它們通常可以生長在不適合許多傳統糧食作物生長的貧瘠土地上,這是減緩氣候變遷的重要資產。
奇亞植物。圖片來源:Pankaj Jaiswal
奇異籽(小而圓,有黑色、棕色和白色)富含纖維、健康脂肪和蛋白質,通常是冰沙、優格、燕麥片、煎餅和燕麥棒等食譜的一部分。
過去的研究發現:
奇異籽中的多元不飽和脂肪酸能改善心血管健康,降低膽固醇,並具有抗癌作用。
奇異籽的高纖維含量有助於穩定2 型糖尿病患者的血糖水平,並對胃腸道相關疾病患者有幫助。
奇異籽中的蛋白質可能有助於治療癌症和高血壓,也具有抗氧化、抗發炎和抗微生物的特性。
經水浸泡的奇異籽可形成凝膠,在食品、化妝品和藥品中用作質地調節劑、乳化劑、膠凝劑和封裝劑。
促進農業發展的基因見解
此外,這篇最新論文還確定了奇亞籽中的基因和遺傳標記,這些基因和標記可幫助農業研究人員培育奇亞籽,以增強奇亞籽對人類健康有價值的特性。
論文第一作者、傑斯瓦爾實驗室副研究員帕魯爾-古普塔(Parul Gupta)說,研究人員發現了29個參與多元不飽和脂肪酸生物合成的基因和93個有助於奇異籽凝膠形成特性的基因。
他們還發現了2707 個在種子中高度表現的基因,這些基因很可能產生源自蛋白質的小型生物活性勝肽。當種子蛋白質在腸道中被消化後,這些小生物肽就會被釋放出來並被人體吸收,其潛在特性可能有助於緩解第2型糖尿病和高血壓等人類健康問題。這是第一份關於植物基因組分析對人類健康有益的報告。
開放資料促進合作
為了促進合作和開放資料科學,研究人員透過其基因組入口網站https://salviagdb.org發布了奇異果基因組資料。
參考文獻: Parul Gupta、Matthew Geniza、Justin Elser、Noor Al-Bader、Rachel Baschieri、Jeremy Levi Phillips、Ebaad Haq、Justin Preece、Sushma Naithani 和Pankaj Jaiswal 於2023 年10 月23 日發表在《植物科學前沿》上的文章:”營養豐富的孤兒作物奇亞籽(Salvia hispanica)的參考基因組及其對未來育種的影響”。
DOI: 10.3389/fpls.2023.1272966
編譯來源:ScitechDaily