让人又爱又恨的榴莲为啥辣么臭?

有人特别喜欢榴莲,认为它是世界上最好吃的美味,那细腻丰腴的口感着实让人欲罢不能;另一些人则对榴莲避之不及,那标志性的“销魂”气味,一闻到胃里就会翻江倒海。榴莲究竟为什么那么臭呢?或者说,为什么榴莲要把自己进化的这么臭,而不是像大多数水果那样香香甜甜的?图片来自网络最近,一个来自榴莲主要产区(新加坡、马来西亚和中国香港)的科学家小组在Nature Genetics 杂志发表论文,从基因层面解释了这些让吃货们不解的问题。榴莲这种体型硕大、形似流星锤的热带水果是东南亚很多国家的重要经济作物,那里的人们通常也非常喜欢吃榴莲。但因为它实在是“太有味道”了,新加坡和马来西亚的宾馆和公共交通内禁止食用榴莲。本项研究的第一作者和通讯作者、杜克-新加坡国立大学医学院(Duke-NUS Medical School)的遗传学家Bin Tean Teh博士这样描述了榴莲的气味:闻起来像是“腐烂的洋葱、臭鸡蛋、硫磺和油炸青葱”。初到新加坡或马来西亚观光的游客,有时会误以为是工厂排出废气或污水的味道。该团队分析了猫山王(Musang King)榴莲(据说是最好吃的榴莲品种)的基因组。测序结果显示榴莲和棉花、可可等植物关系紧密,但榴莲中与挥发性硫化合物生物合成有关的基因拷贝更多,而这些硫化物正是榴莲臭味的主要来源。不同的榴莲品种味道也不一样。相比之下,猫山王榴莲的气味要比泰国产的金枕头(Monthong)榴莲浓烈的多,与此同时,前者挥发性硫化合物生物合成有关的基因表达的水平也更高。榴莲产生恶臭的硫化合物循环。图片来源:Nat. Genet.热带榴莲有200多个品种,价格从高到低各不相同(例如,某东上猫山王榴莲五六百块一公斤,普通榴莲不到一百块一公斤)。差价这么大,就给了不良商家鱼目混珠的机会。这项基因组学的研究则为鉴别不同品种榴莲提供了可靠的手段。而且,对榴莲进行全面的基因测序,还能发现抗病、抗旱的基因,有助于该地区榴莲的产量和品质。研究还表明,榴莲恶臭来源的二硫化物的生物合成,还与榴莲果实的成熟相关基因的表达息息相关。在成熟的榴莲果实中,硫相关基因的表达量是植物其他部位的2000多倍。图片来自网络以上从基因组学的角度解释了榴莲恶臭的来源。那么榴莲为什么要选择如此有个性的进化之路呢?诺丁汉大学马来西亚校区(University of Nottingham Malaysia Campus)的生态学家Sheema A. Aziz博士等人最近发表文章解释了这一现象(Ecol. Evol., 2017, DOI: 10.1002/ece3.3213)。研究者发现一种狐蝠(Pteropus hypomelanus)是马来西亚热带榴莲的重要传粉者。榴莲让自己产生浓郁、独特的味道,吸引“好这口”的这些大型果蝠来享用成熟的水果,同时帮助自己传粉。热带雨林非常广阔,为了不被miss掉,榴莲只好用这种与众不同的方式宣告自己的存在。所以,人家榴莲是为了吸引蝙蝠,而不是人类,散发出的味道让很多人觉得难以接受也就情有可原了。其实用恶臭当作标签,自然界中榴莲也不是独一份。有一种巨型海芋外号“尸臭花”,从这个别称就可以想象到开花时气味的恐怖程度。PS:小氘迫切期盼科学家培育出没有臭味的榴莲品种~~原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):The draft genome of tropical fruit durian (Durio zibethinus)Nat. Genet., 2017, DOI: 10.1038/ng.3972编译自:https://www.nature.com/news/how-the-durian-got-its-sulfuric-stench-1.22785 (本文由氘氘斋供稿)

来源: X-MOL 2017-10-17

做个新型食品添加剂,发篇高分Nature子刊

缺铁性贫血是体内铁储存不能满足正常红细胞的生成需要而发生的贫血。随着经济发展和营养卫生状况的改善,缺铁性贫血的患病率已逐年降低,但仍为全球性人类普遍存在的健康问题,发展中国家尤为突出。减少缺铁性贫血最有效的方法是食用含铁量高的食物或是铁强化食品。这些食品中加入生物可利用的水溶性铁化合物,如硫酸亚铁和铁钠乙二胺四乙酸,作为铁强化剂提高铁含量。含铁量高的食物。图片来源:Nutrentsreview但铁强化剂的加入往往也会引起食物感官性质的变化,“卖相”、“味道”或者“口感”变差。另外一些难溶的铁强化剂,如焦磷酸铁和富马酸铁,其生物利用度太低,还容易在液体食物中产生聚集体。铁纳米颗粒,因其较高的生物利用度和较低的反应活性,且不易影响食物的感官性质,已被开发作为一种新的铁强化剂。但其在溶液中易氧化及易聚集的性质,严重限制了它的应用。日前,来自瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zürich)的Raffaele Mezzenga教授和Michael Zimmermann教授利用廉价易得、具有天然还原性的β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,BLG,可从牛奶中获得)制成可降解的淀粉样蛋白纤维,作为铁纳米颗粒的抗氧化纳米载体和胶体稳定剂。所形成稳定的蛋白质-铁胶体,不仅在体内铁生物利用度高,而且生物安全性高,同时极大降低了对食品感官性质的影响。相关成果已发表于Nature Nanotechnology 杂志上。Raffaele Mezzenga教授和Michael Zimmermann教授。图片来源:ETH Zürich受启发于β-乳球蛋白(BLG)淀粉样蛋白纤维可作为绿色还原剂制备纳米金的研究,研究人员猜想BLG纳米纤维是否同样可以还原铁,使Fe处于二价状态,这样可以更加有利于铁的生物利用。实验结果表明,加入到FeCl3中的BLG纤维越多,检测到的二价铁越多。BLG中的半胱氨酸、酪氨酸和色氨酸都被发现具有还原作用,其中半胱氨酸占据着主要作用。接着,研究人员在BLG纤维表面原位生长铁纳米颗粒,这不仅能保证铁处于二价状态,还能防止纳米颗粒产生聚集。形成的Fe-BLG纤维复合体(Fe-FibBLG)溶液呈透明状,且很稳定,不会沉降。相比而言,没有经过蛋白还原的铁纳米颗粒(Fe-Nano)稳定性差,会迅速形成沉淀。此外,往Fe-FibBLG溶液中加入盐可以将其转化为凝胶,进一步冻干成粉末,可简化与食品的混合以及运输。BLG纤维作为铁纳米颗粒的载体。图片来源:Nature Nanotech.接着,研究人员模拟胃肠道的环境,对Fe-FibBLG的体外消化进行了研究。他们发现,Fe-FibBLG上的纳米颗粒在酸性环境中能快速地被溶解,而蛋白纤维的酶解速度则相对略慢一点。Fe-FibBLG在胃肠道模拟环境中的活性。图片来源:Nature Nanotech.最后,研究人员通过大鼠的血红蛋白补充实验对Fe-FibBLG在生物体内的铁利用度进行了测试,并采用FeSO4以及Fe-Nano作为比较。研究结果表明,相比于FeSO4,Fe-FibBLG和Fe-Nano的生物利用度分别为90%和95%,相差不大。但是Fe-FibBLG作为添加剂对于食品感官性质的影响却极小。相比于FeSO4,Fe-FibBLG对于食物颜色变化以及浑浊度的影响都少得多。对大鼠血红蛋白补充实验。图片来源:Nature Nanotech.该研究成功地将纳米级有机和无机材料结合在一起,首次证实了具有还原性的BLG纤维可以用做铁纳米颗粒的载体。这种杂化材料在溶液中稳定性好,铁的生物利用度高,成本低,且对食品的感官性质影响很小,有希望成为高效地新型补铁强化剂。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Amyloidfibril systems reduce, stabilize and deliver bioavailable nanosized ironNature Nanotech., 2017, DOI: 10.1038/NNANO.2017.58(本文由冰供稿)X-MOL无机领域学术讨论QQ群(210935591)

来源: X-MOL 2017-05-20

什么样的牛肉质量好,SCI里面找

牛排,爱吃西餐的朋友一定不会陌生,我们今天的故事就从牛排说起。先跟大家科普一下,在美国不是所有的牛肉都能做牛排的,美国农业部(USDA)将牛肉分成8个等级,其中只有Prime、Choice和Select这三个级别的牛肉可以用于做牛排。其中Prime等级的牛肉产量少,一般只在高级餐厅出售,脂肪含量大约在8-11%;Choice级别的牛肉脂肪含量在4-8%之间,我们在超市通常可以买到;Select级别脂肪含量3-4%,肉汁也比较少,可以说是勉强还可以用吧。其他级别的牛肉只能做肉馅了。很明显,牛肉等级的不同直接影响了它的价格甚至口感。那我们该如何判断其肉质好坏呢?我们今天请来的可不是某东方的大厨,也不是某美食生活类网红。按照X-MOL的风格,当然要用客观的实验数据说话。今天要给大家介绍的就是一篇研究不同级别牛肉品质差异的SCI文章,来自美国爱达荷大学的Gordon K. Murdoch小组,发表于ACS旗下J. Agric. Food Chem.。一言以蔽之,这篇文章研究的就是不同级别牛肉的蛋白质差异。作者按照牛肉等级将研究对象分为高级组(high quality, HQ)和低级组(low quality, LQ),又根据牛的性别分为肉用公牛组(steers)和母牛组(heifers)。具体的牛肉数据如下表所示。图片来源:J. Agric. Food Chem.大家都知道,肉类中的营养成分除去脂肪主要是各种蛋白。作者希望通过研究各种牛肉的蛋白差异来建立一个客观的肉质评判标准。研究蛋白的基本配置就是电泳啦,plus版自然要带上基于质谱的蛋白质组学啦。原文作者先通过二维电泳技术寻找蛋白谱的差异。如下图,左图是来自公牛,右图来自母牛,红色荧光信号来自低级组,绿色荧光信号来自高级组。图片来源:J. Agric. Food Chem.作者挑选了77个表达差异的蛋白点进行了质谱鉴定。为了节省大家宝贵的玩手机时间,具体的结果我就不在这展示了。作者对鉴定出的蛋白进行了总结,这些蛋白大致可以分为4类:1. 热休克蛋白和氧化保护相关蛋白(heat shock proteins and proteins involved in oxidative protection)2. 肌节蛋白(sarcomeric proteins)3. 能量代谢相关蛋白(proteins of importance in metabolism and energetics)4. 其他细胞内蛋白(miscellaneous proteins)随后,作者从上述4类蛋白中根据表达差异量选出来代表性蛋白利用蛋白免疫印迹技术(Western Blot)进行了大量验证工作。作者以AMPD1、SMTCK、CA3、ENO3、GPD1、PARK7等蛋白为例,给出了不同级别牛肉中这些蛋白的表达差异。图片来源:J. Agric. Food Chem.作者在原文中还给出了这些差异蛋白的统计分析结果。图片来源:J. Agric. Food Chem.在讨论部分中,作者就各类蛋白的功能进行了分类讨论,并结合前人研究结果分析了饲料、饲养方式等因素带来的蛋白表达差异。最有意思的是,作者文末提到,想通过这类研究建立“牛肉蛋白指纹图谱”,通过对指纹图谱中特征蛋白的检查来评价牛肉的品质。这么看来,这篇文章的工作极具应用价值啊,而且还为发不出SCI的同学提供了一个方向啊。比如,羊肉蛋白指纹图谱、鸡蛋蛋白指纹图谱、驴肉蛋白指纹图谱、猪肉蛋白指纹图谱,都有研究意义呢。图片来自网络仔细想想貌似哪里有点问题呀,我们总不能买肉前都做遍Western吧。Word天呐,好不容易从实验室走到菜市场居然还要做实验。不过,这里好像暗藏商机。我似乎看到了基于ELISA法的牛肉品质快速检测试剂盒的市场前景。找不到工作的生物学博士们,快来吧,快速检测绝对有市场啊。在食品安全备受关注的当下,在“卡拉胶牛排”、“拼接牛排”浑水摸鱼的市场,这个项目怎么也能融资个好几亿,还是美元。学生物的同学再也不用担心找不到工作了,终于有机会当上CEO,迎娶白富美,走上人生巅峰啦。(友情提醒:创业有风险,辞职需谨慎!)图片来自网络原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Analysis of Longissimus thoracis Protein Expression Associated with Variation in Carcass Quality Grade and Marbling of Beef Cattle Raised in the Pacific Northwestern United StatesJ. Agric. Food Chem., 2017, 65, 1434-1442, DOI: 10.1021/acs.jafc.6b02795(本文由乐只君子供稿)

来源: X-MOL 2017-03-03
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