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滾石會生苔?

在阿拉斯加、冰島、南美洲、北歐的某些冰河上,有著這樣的風景:一顆顆橢圓形的苔球散佈在冰原上。

有位冰河學家注意到這些苔球。他與另兩位同僚研究了以後發現:這些苔球(先前發現它們的科學家們將它稱為「冰河鼠」glacier mice)並不是靜止地躺在那裡不動,而是以每天2.5公分的速度在緩慢地滾動。

切開苔球發現,這些苔球的內部濕濕軟軟的。整個苔球可能由超過一種的苔構成,中心有些塵土。

或許大家會想到風滾草(tumbleweed),但這些苔球並不隨風四散滾動,而是極慢極慢的朝著單一方向滾動,而且所有的苔球都朝著同一方向滾。研究團隊發現,苔球滾動的方向並不受到重力影響(也就是說,不一定是朝低處滾),跟風力也無關。

參考文獻:

Polar Biology https://doi.org/10.1007/s00300-020-02675-6
最近的文章

公元250年的烏茲別克斯坦就有水稻

稻米是亞洲最重要的穀物,在東亞與南亞尤其重要。在中亞,稻米也是非常重要的穀物,但是相關的考古證據並不多。

亞洲的稻米分為兩大品種:秈稻與粳稻。秈稻多分佈在亞洲南部、粳稻多分佈在北部。

最近一個國際研究團隊在中亞的東南烏茲別克斯坦的Surkhan Darya地區的Khalchayan考古現場發現了兩顆完整的米粒。從米粒的長寬比看來,這兩粒米應該是粳米(japonica)。

除了稻米,他們還發現了小麥、大麥、豌豆、亞麻、小扁豆、葡萄和其他農作物。

這個發現顯示了在公元250年時,居住在中亞的人們應該已經開始「吃飯」了。

參考文獻:

G. Chen et al. 2020. Kushan Period rice in the Amu Darya Basin: Evidence for prehistoric exchange along the southern Himalaya. Sci. China Earth Sci 63, 841-851; doi: 10.1007/s11430-019-9585-2

巴西胡椒木(Schinus terebinthifolia)果實萃取物可治療耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)感染

巴西胡椒木(Schinus terebinthifolia)原產於熱帶與亞熱帶南美洲,是世界百大入侵種之一。但是在亞瑪遜,它被當地人拿來治療皮膚感染。

有鑑於此,科學家們針對巴西胡椒木的果實進行了研究。2017年的研究發現,果實的萃取物可藉由抑制金黃色葡萄球菌之間的聯繫、讓它們不能進行群聚感應(Quorum sensing)、從而使細菌們無法分泌毒素。

但這萃取物的成分很複雜,含有27種化合物。最近研究團隊再接再勵,從這27種化合物中分離出三種三萜酸(triterpenoid acid):3-oxo-olean-12-en-28-oic acid、 3-oxotirucalla-7,24Z-dien-26-oic acid 與 3α-hydroxytirucalla-7,24 Z-dien-27-oic acid。這三個三萜酸對於抑制葡萄球菌的效果都很好。

參考文獻:

Huaqiao Tang, Gina Porras, Morgan M. Brown, Francois Chassagne, James T. Lyles, John Bacsa, Alexander R. Horswill, Cassandra L. Quave. Triterpenoid acids isolated from Schinus terebinthifolia fruits reduce Staphylococcus aureus virulence and abate dermonecrosis. Scientific Reports, 2020; 10 (1) DOI: 10.1038/s41598-020-65080-3

罌粟(poppy)種子內含的嗎啡可藉加熱去除

在美國很受歡迎的喜劇劇集「Seinfeld」(已於1998年完結)裡面有個橋段伊蓮的工作要出差去肯亞,需要先驗尿,可是驗了兩次都驗出少量的鴉片(opiate)。伊蓮百思不得其解,後來才發現原來她很喜歡吃灑了罌粟種子的瑪芬,就是那一點點的罌粟種子讓她的尿液中出現鴉片。

或許你覺得這一定不是真的,只是喜劇的戲劇效果。但是科學家們說這是真的!所以,如果你不想被誤會為「鴉片仙」,驗尿前最好別吃任何含有罌粟種子的產品(貝果、瑪芬)。

但是在烘焙食品上應用罌粟種子,在國外是很普遍的事情。對於愛吃它的人來說,貝果和瑪芬上那些香香脆脆的罌粟種子是不可或缺的添加物。那要怎麼辦呢?

最近的研究發現,如果先把罌粟種子以攝氏200度烤40分鐘,內含的嗎啡(morphine)、可待因(codeine)、蒂巴因(thebaine)等鴉片類生物鹼就會分解掉了。

當然,可能有人會問:如果攝氏200度烤40分鐘可以分解掉這些鴉片類生物鹼,那麼為什麼烤貝果跟烤瑪芬上面的罌粟種子還會含有鴉片類生物鹼呢?

研究團隊測量的一下發現,烤瑪芬時,雖然烤箱調到攝氏200度,但瑪芬裡面跟表面的溫度大約只有100度(裡面)跟136度(表面)。或許那就是為什麼烤瑪芬上面的罌粟種子仍含有生物鹼的原因。當然也有可能是因為沒有烤那麼久(烤瑪芬只烤16分鐘)。

雖然攝氏200度烤40分鐘可以分解掉鴉片類生物鹼,但研究團隊也提到,烤這麼久有可能會影響罌粟種子的口感。當然這就有待饕客的試驗了!

參考文獻:

Shalaka A. Shetge, Michael P. Dzakovich, Jessica L. Cooperstone, Daria Kleinmeier, Benjamin W. Redan. Concentrations of the Opium Alkaloids Morphine, Codeine, and Thebaine in Poppy Seeds are Reduced after Thermal and Washing Treatments but are Not Affected when Incorporated in a Model Baked Product. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2020; 68 (18): 5241 D…

從野生麥類找到對抗小麥赤黴病(Fusarium head blight)的基因

小麥赤黴病(Fusarium head blight)是由鐮孢菌屬(Fusarium spp,其中較有名者為Fusarium graminearum,禾穀鐮孢菌)引起。當小麥抽穗、開花、灌漿時期,若遇到連續陰雨天氣,就容易發生此病害。另外,地勢低窪、排水不良與濕度大的小麥田,也容易出現。感染初期在穗殼上產生水浸狀淡褐色斑點,逐漸擴大到整個穗部,在氣候潮濕的情況下,穗軸於穗殼交界之基部會產生粉紅色的黴狀物,嚴重時整穗枯死。另外,鐮孢菌屬感染時會產生真菌毒素(mycotoxin),使麥粒無法食用。估計小麥赤黴病每年造成的農損大約是兩千八百萬噸(五十六億元美金)。

近年來,因為玉米的栽種以及免耕耕作,使得小麥赤黴病有愈演愈烈的趨勢。最近的研究成果發現,來自小麥的野生親戚:「長穗偃麥草(Thinopyrum elongatum)」的穀胱甘肽S-轉移酶(glutathione S-transferase),不僅可以解毒真菌毒素,還可以讓小麥對禾穀鐮孢菌產生抗性。

研究團隊發現,這個穀胱甘肽S-轉移酶基因(Fhb7)在其他的植物裡面都找不到。進一步的資料庫搜尋,在一種會與溫帶雜草共生的真菌中,找到了類似的基因。這顯示了這個基因有可能是來自於真菌。

長穗偃麥草從1930年代起,就被使用於小麥的育種。它具有生長繁茂、多花多實、高光效、抗病、耐鹽鹼、耐乾旱等優良特性,在抗小麥赤黴病方面尤為突出,是小麥遺傳改良中具有重要價值的優異外源植物。

參考文獻:

Science 22 May 2020: Vol. 368, Issue 6493, eaba5435 DOI: 10.1126/science.aba5435

冰過的番茄會不會比較不香甜?

抱怨番茄沒味道的人越來越多,過去的研究也發現,可能是大家喜歡整顆紅紅的番茄,造成育種的專家們就想辦法挑選那些成熟時會整顆紅透的;結果具有這個性狀(稱為U性狀,意即Uniform Ripening)的蕃茄,因為葉綠素累積減少,使它們在成熟時儲存較少的糖,於是現在的蕃茄都變得比較不甜了。

但是冷藏是否會影響番茄的風味呢?最近德國的研究團隊把番茄冷藏在攝氏12.5度下一天、接著攝氏20度兩天以後,再分別儲藏在攝氏20度或攝氏七度(冰箱冷藏庫)四天,接著以電子舌分析,發現風味沒有什麼差別。

簡單來講:如果你覺得冰過的番茄不好吃,那是因為你買來的番茄本來就不好吃,跟冷藏無關。

對照2016年曾發表過的一個研究「冰過的番茄為什麼不好吃?」,這兩個研究是否有自相矛盾之處呢?

答案是沒有的。2016年的研究,該研究團隊把番茄放在攝氏五度下冷藏七天才出現不同。如果只是冷藏一到三天,風味並沒有受到影響。

總而言之,如果想吃香甜的番茄,買的時候就要挑選香甜的,還有,不要冰太久。

參考文獻:

Larissa Kanski, Marcel Naumann, Elke Pawelzik. Flavor-Related Quality Attributes of Ripe Tomatoes Are Not Significantly Affected Under Two Common Household Conditions. Frontiers in Plant Science, 2020; 11 DOI: 10.3389/fpls.2020.00472

「酒量基因」原來只存在於少數動物裡

不只是人會喝酒,許多動物都會喝酒,也會喝醉。

最有名的可能是大象喝酒了:在1974年的印度西孟加拉邦,150頭大象闖入一家啤酒廠後喝得醉醺醺,然後橫衝直撞,摧毀了建築物,造成5人死亡。

但是有些學者還是對於其他動物會喝醉這件事心存懷疑。有科學家以大象的體重來算,發現一頭大象要在短時間內喝下27公升含7%酒精濃度的飲料才會喝醉。撇開有些啤酒的酒精濃度並沒有這麼高不提,大象要找到這麼多酒來喝,可以說是近乎不可能的。所以他們認為,其他動物所展現的所謂「喝醉」的行為,或許根本跟酒精無關。

但是他們忘了一件事:其他動物是否跟人一樣,可以快速地代謝酒精呢?

最近加拿大的一項研究發現,大部分的哺乳類其實都不能快速代謝酒精,這使得他們容易醉。

這項研究取了八十五種哺乳類的DNA,計畫分析牠們的乙醇脫氫酶第四型(ADH IV,alcohol dehydrogenase IV),最後得到七十九種哺乳類的ADH IV基因。

研究團隊發現,大猿(人、黑猩猩、巴諾布猿、大猩猩)的ADH IV在第294個胺基酸上發生突變,由丙胺酸(alanine)變為纈胺酸(valine),這使得纈胺酸版本的ADH IV代謝酒精的速度成為丙胺酸版本(原版本)的四十倍。其他動物的ADH IV,要不就是維持丙胺酸版本,要不就是裡面含有無義突變(nonsense mutation),使牠們無法產生有功能的ADH IV。

唯二的例外是另外兩種以水果為食的哺乳類:狐蝠(Pteropus屬)與指猴(Daubentonia madagascariensis)。

研究團隊分析這些哺乳類的ADH IV基因與牠們的食性發現,這些維持原來版本或帶有失去功能的ADH IV基因的動物,水果都不是牠們的主食。有些吃肉、有些吃草。

大象、牛與狗帶有失去功能的ADH IV基因。有趣的事情是,現代的大象其實會吃水果,但是牠們卻帶有失去功能的ADH IV基因。過去的研究發現,大象大約在八百萬年前轉為以草為主食,直到一百萬年前才又開始吃水果。或許在那漫長的幾百萬年間,因為沒有選擇壓力(selection pressure),使牠們的ADH IV基因失去功能。

另一個有趣的發現是樹鼩。樹鼩的ADH IV基因並不是纈胺酸版本,但是牠們可以食用很多含酒精的花蜜卻不會醉。可能牠們有其他代謝酒精的方式?當然條條大路通羅馬,大自然向來就是有規則就有例外的…