क्यों ब्रोकोली और गोभी इतनी कड़वी हैं
शोधकर्ताओं ने एक महत्वपूर्ण प्रोटीन की क्रिस्टल संरचना की मैपिंग की है जो कड़वे स्वाद के लिए मेटाबोलाइट्स को जिम्मेदार बनाता है ब्रैसिका सब्जियां जैसे सरसों, ब्रोकोली, और गोभी।
जीनस में सब्जियां ब्रैसिका एक विशिष्ट और कड़वा स्वाद साझा करें। कुछ क्रूस के पौधों के स्वाद को उनकी सबसे मजबूत विशेषता मानते हैं। लेकिन यहां तक कि भारत और चीन में, जहां इन "ब्रसिकस" की खेती 4,000 से अधिक वर्षों से की जाती रही है, वैज्ञानिकों ने उनके तीखे स्वाद के लिए जिम्मेदार रासायनिक यौगिकों को कम करने की मांग की है। पता चला, वही यौगिक जो उन्हें कड़वा बनाते हैं, उन्हें कुछ स्तरों पर विषाक्त भी बनाते हैं।
नया अध्ययन पहला स्नैपशॉट है कि प्रोटीन कैसे विकसित हुआ और पौधों के इस महत्वपूर्ण समूह में ऐसे विविध उपोत्पादों का मंथन करने के लिए आया था। परिणामों का उपयोग चल रही प्रजनन रणनीतियों के साथ-साथ पोषण और स्वाद लाभों के लिए फसल पौधों में हेरफेर करने के लिए किया जा सकता है।
ब्रसिकस वापस लड़ते हैं
"सभी ब्राह्मणों-यह भारतीय सरसों हो, Arabidopsis, ब्रोकोली, या ब्रुसेल स्प्राउट्स - ये सभी इन तीखे, सल्फर-महक वाले यौगिकों, ग्लूकोसाइनोलेट्स को बनाते हैं, ”सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय में जीव विज्ञान के प्रोफेसर जोसेफ जेज़ कहते हैं। यौगिकों को लंबे समय से कीटों के खिलाफ एक प्राकृतिक रक्षा के रूप में मान्यता दी गई है।
"पौधों को वापस लड़ने की जरूरत है," जेज़ कहते हैं। "वे वास्तव में कुछ भी नहीं कर सकते, लेकिन वे सामान बना सकते हैं।"
"विभिन्न पौधों में ग्लूकोसाइनोलेट्स के विभिन्न प्रोफाइल हैं," वे कहते हैं। “सवाल हमेशा से रहा है अगर आप कुछ नया करने के लिए उनके पैटर्न को संशोधित कर सकते हैं। यदि कीट आपके पौधों को खा रहे हैं, तो क्या आप प्रोफ़ाइल बदल सकते हैं और कुछ ऐसा प्राप्त कर सकते हैं जो फसल के नुकसान को रोक सकता है? ”
लेकिन ग्लूकोसाइनोलेट्स की एक कठिन संख्या है: जीनस के भीतर मान्यता प्राप्त लगभग 130 विभिन्न प्रकार ब्रैसिका। जीनस के भीतर प्रत्येक पौधे की प्रजाति कई अलग-अलग प्रकार के ग्लूकोसाइनोलेट्स का "संग्रह" बनाती है - इसका अपना स्वाद मिश्रण है - ये सभी एक विशेष प्रोटीन के द्वितीयक मेटाबोलाइट हैं।
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शोधकर्ताओं ने दशकों से इस प्रोटीन की केंद्रीय भूमिका के बारे में जाना है। लेकिन इस अध्ययन से पहले, कोई भी एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी को आवश्यक रूप से पूरा करने में सक्षम नहीं था, जो इसे विस्तार से बताए।
स्वादिष्ट फसलें?
जेज़ प्रयोगशाला में एक पोस्टडॉक्टरल फेलो रोशन कुमार के सह-नेतृत्व में नया काम, जेनेटिक्स, जैव रसायन और संरचनात्मक जीव विज्ञान का उपयोग करता है ताकि ग्लूकोसाइनोलेट्स के विकास और विविधीकरण के लिए आणविक आधार को उजागर किया जा सके।
"ग्लूकोसाइनोलेट्स अमीनो एसिड से प्राप्त होते हैं," कुमार कहते हैं। “जीन बढ़ाव एक महत्वपूर्ण कदम है जो ग्लूकोसाइनोलेट प्रोफाइल में सबसे अधिक विविधता प्रदान करता है brassicas। यह तय करता है कि किस प्रकार का ग्लूकोसाइनोलेट्स (पौधा) बनने जा रहा है। "
नए अध्ययन में प्राप्त अंतर्दृष्टि एक दूधिया सरसों को सरसों या कड़वा मुक्त ब्रोकोली बनाने की दिशा में महत्वपूर्ण कदम है।
लेकिन क्या यह हमें हमारे साग खाने में मदद करेगा?
शायद। ज्यादातर शोधकर्ता बीजों में ग्लूकोसाइनोलेट्स को संशोधित करने की क्षमता में रुचि रखते हैं, न कि तने या पत्तेदार भागों में ब्रैसिका कुमार कहते हैं।
प्रमुख तिलहनी फसल ब्रासिका कबाड़ और संबंधित रैपसीड्स का उपयोग दुनिया के समशीतोष्ण और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में खाना पकाने के तेल बनाने के लिए किया जाता है। प्लांट प्रजनकों ने इन फसलों में ग्लूकोसाइनोलेट्स के स्तर को समायोजित करने की मांग की है, ताकि प्रोटीन युक्त बीज केक बचे को मवेशियों और मुर्गी पालन के पूरक के रूप में इस्तेमाल किया जा सके।
कुमार कहते हैं, "अगर आप पौधे से ग्लूकोसाइनोलेट्स को कम कर देते हैं, तो यह कीटों और रोगजनकों के लिए अतिसंवेदनशील हो जाता है।" "यही कारण है कि ग्लूकोसाइनोलेट्स की स्मार्ट इंजीनियरिंग की आवश्यकता है।"
अध्ययन जर्नल में दिखाई देता है प्लांट सेल। कार्य में योगदान देने वाले अतिरिक्त शोधकर्ता नई दिल्ली, भारत में नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ प्लांट जीनोम रिसर्च और जेना, जर्मनी में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर केमिकल इकोलॉजी से हैं।
स्रोत: सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय
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