跳到主要內容

在番茄中生產左多巴（L-DOPA）

 

非當事番茄。圖片來源：維基百科。

從1967年開始，左多巴（L-DOPA）就成為治療巴金森氏症（Parkinson's disease）的標準治療藥。但是左多巴通常以化學合成，只有少數的植物--如刺毛黧豆（Mucuna pruriens）--含有大量的左多巴。雖然刺毛黧豆的種子含有10%的左多巴，但是這種植物的表面被覆著許多會導致奇癢的刺毛，植物本身又含有可以致幻的色胺（tryptamine）類化合物，所以也不是理想的天然左多巴供應來源（雖然坊間還是有在販賣「多巴黧豆」製劑）。

但是植物為何要合成左多巴呢？科學家認為是用來抑制其他植物的生長，也就是說，它是植物用來進行「相剋作用」（allelopathy）的一種化合物。不過，不管植物合成它的原因是什麼，英國的研究團隊發現甜菜也會合成左多巴，只是因為左多巴是甜菜合成甜菜素（betalains）的中間產物，所以量不多。

研究團隊將甜菜中負責合成左多巴的兩個酵素基因：BvCYP76AD1與BvCYP76AD6給找到了。其中BvCYP76AD1除了會把酪胺酸（tyrosine）給轉成左多巴，還會進一步把左多巴再轉化為環多巴；但BvCYP76AD6就只會把酪胺酸轉變為左多巴。於是研究團隊決定要把BvCYP76AD6轉入番茄。

被轉入BvCYP76AD6的番茄不但左多巴合成增加，整體胺基酸的含量也上升；檸檬酸循環與醣解作用的中間產物量也增加了。另外，酚醛類化合物與含氮化合物這兩類的次級代謝物含量卻減少了。研究團隊發現，如果把MYB12這個代謝調節基因也同時轉入番茄，左多巴的產量還可以再增加。

為什麼要製造可以生產左多巴的番茄呢？這是因為番茄是很常見的水果。在台灣大家可能對番茄沒那麼多印象，但在歐美，在院子裡種番茄是很受歡迎的活動。雖然這是基改番茄，但番茄可以在溫室或簡單的網室中培植，不必擔心花粉污染野生番茄的問題。

有意思的是，這些基改番茄不只是生產更多的左多巴，它們的果實保存期限也變長，對灰黴病菌（Botrytis cinerea）抵抗力也上升了。

這種基改番茄未來如果可以上市，對巴金森氏症的病人來說，是否就意味著可以藉由多吃番茄來服藥呢？當然，如果不喜歡番茄就沒辦法了。

參考文獻：

Dario Breitel, Paul Brett, Saleh Alseekh, Alisdair R. Fernie, Eugenio Butelli, Cathie Martin. Metabolic engineering of tomato fruit enriched in L-DOPA. Metabolic Engineering, 2020; DOI: 10.1016/j.ymben.2020.11.011

標籤：

留言

張貼留言

這個網誌中的熱門文章

高麗菜（cabbage）

  圖片來源： 維基百科 小時候在家，媽媽很常做炒高麗菜。用蔥爆香或是加一點豬油渣來拌炒，是餐桌上常見的料理。但是比起空心菜（甕菜）、芹菜、韭菜等味道濃烈的菜，炒高麗菜味道可能真的太平凡了，所以沒有太多印象。 大學畢業後出國唸書，發現國外的高麗菜實在太便宜了！好大一棵高麗菜（英文名稱為cabbage）才十九美分，台幣還不到十元。在生活水準高於台灣的美國，雖然學校提供獎學金，但還是常有捉襟見肘之感，一看到這麼便宜的高麗菜自然是欣喜萬分，想都不想就立刻買了一棵回家煮，卻沒想到滋味與台灣的高麗菜有雲泥之別。美國的高麗菜幾乎沒有菜味，吃起來味同嚼蠟，令人大失所望。雖說如此，但為了省錢，在國外的日子還是很常買高麗菜的。 等畢業到了加州才發現，原來美國的高麗菜與台灣的是不同品系。美國的高麗菜呈圓球型，裡面的葉子很多都還是綠的；台灣的高麗菜呈橢圓球型，裡面的葉子是淺黃色。美國人其實不常吃煮熟的高麗菜，他們多半都是洗乾淨了做生菜沙拉吃。印象中美國人似乎不大喜歡味道濃烈的蔬菜，不只是高麗菜淡而無味，他們的萵苣、茄子、胡蘿蔔味道都比台灣的淡得多了。其實台灣還有味道更好的「高山高麗菜」：尖頭型的高山高麗菜，滋味比橢圓球型的平地高麗菜更好，但在高山上種植高麗菜會造成水土保持不良、導致土石流，所以還是吃平地高麗菜對環境比較友善。 學名為甘藍的「高麗菜」，又名捲心菜、洋白菜、圓白菜、球白菜、大頭菜、蓮花菜、疙瘩白，古名俄羅斯菘 ，不論在東亞或是在歐美，都是很常見的蔬菜。原產於地中海至北海沿岸的甘藍，是十字花科蕓薹屬的二年生草本植物，從羅馬時代就是很受歡迎的蔬菜。不過當時的甘藍並沒有捲心品種，而是長得有點像小白菜的樣子。歐洲人馴化了甘藍後，發現甘藍很容易出現不同的變異，便開始育種產生了花椰菜、青花菜、結球甘藍（也就是俗稱的「高麗菜」）、球芽甘藍等變種。結球甘藍大約在十三世紀時出現，十六世紀時傳入北美洲與中國大陸 ，再輾轉傳入台灣。結球甘藍在台灣最早的紀錄可能是康熙、乾隆年間出版的《台灣府志》，裡面把它稱為「番芥藍」。最近有一篇 關於結球萵苣（或稱為捲心）的研究 ，發現結球萵苣是因為 LsKN1 這個基因遭到一個類CACTA轉位子（CACTA-like transposon）的插入，使它以不完整的形式高度表現後，轉而去抑制另一個基因 LsAS1 的啟動子，造成 LsAS1 基因...
張貼留言
閱讀完整內容

關於蕃薯，你知道你吃的是什麼品種嗎？

蕃薯（ Ipomoea batatas ）從臺灣人的主食、轉變為副食、又轉變為飼料，最後在養生的風潮下，再度躍上餐桌，成為美食，可有人關心過，我們吃的蕃薯是什麼品種嗎？ 圖片來源： 農委會 上面這張照片裡的蕃薯，中間的TN57與TN66，就是台農57號與台農66號，是臺灣最受歡迎的兩種蕃薯喔！ 台農57號在1955年由嘉義農試分所將日治時代培育出的台農27號與南瑞苕種（Nancy hall）雜交育成。它黃皮黃肉，目前還是全臺灣產量最大的蕃薯。口感鬆軟，適合烤、煮食或製作薯條。主要產地在雲林、台南、高雄。適合在四～十月間種植。台農57號還曾經隨著農技團飄洋過海到史瓦濟蘭去，協助他們解決糧食問題呢！ 至於台農66號呢，就是所謂的紅心蕃薯啦！台農66號是1975年也是由嘉義農試分所選出，1982年正式命名。它是目前栽植最普遍的食用紅肉番薯。在臺灣，幾乎全年皆可栽種，秋冬作五個月可收穫，春夏作四個月就可以收穫囉！ 最右邊的台農73號，就是現在所謂的「芋仔蕃薯」啦！它是在1990年以台農62號（♂）x清水紫心（♀）雜交後，在2002年選拔出優良子代CYY90-C17，並於2007年正式命名。由於肉色為深紫色，所以得到「芋仔蕃薯」的暱稱。本品種富含cyanidin 及peonidin 等花青素，具抗氧化功用。 至於常吃的蕃薯葉，則是以桃園2號與台農71號為主，這兩種葉菜蕃薯都不用撕皮就可以直接煮來吃，而且莖葉不易倒伏，方便農民採收喔！ 如果您愛吃的是蕃薯的加工食品，如蕃薯餅、蜜蕃薯、蕃薯酥，其實他們大多也是用台農57號與66號來加工的喔！ 參考文獻： 蔡承豪、楊韻平。2004。臺灣蕃薯文化誌。貓頭鷹出版。 行政院農委會。 甘藷主題館 。
張貼留言
閱讀完整內容

秋葵（Abelmoschus esculentus）

秋葵。圖片來源： wiki 在杜蘭大學（Tulane University） 讀書時，大學旁邊的「慈善醫院」（Charity Hospital）的餐廳週一固定有的是紅豆飯（red bean and rice），週五則是秋葵濃湯（Gumbo）。 秋葵濃湯的主要材料是秋葵（okra， Abelmoschus esculentus ），還有海鮮。窮學生買不起什麼海鮮，週五吃到秋葵濃湯就覺得很豐盛了。 最近看書，才知道原來秋葵濃湯是源自於當年被抓到美國的黑奴的家鄉菜，秋葵也是被他們帶到美國的。 秋葵濃湯的名字「Gumbo」其實是班圖語（Bantu）「nkombo」，意思就是秋葵。在路易斯安納州，秋葵以及秋葵濃湯也都被稱為gumbo。 秋葵濃湯後來有了一些不同的變化。依照路易斯安納州的族群，有Cajun gumbo與Creole gumbo。Cajun是源自於加拿大，後來搬到密西西比河灣（bayou）居住的法國人後裔，他們的秋葵濃湯裡面會有小龍蝦（crawfish）以及螃蟹；Creole則是居住在紐奧良的西班牙人、法國移民的後裔以及黑人後裔，他們的秋葵濃湯裡面會有蝦子、臘腸與雞肉。 筆者兩種都吃過呢！當年到路易斯安納州時第一次吃到秋葵，覺得很新鮮；回臺灣以後發現臺灣人竟然也吃起秋葵來，覺得有點小訝異。 在路易斯安納州，週一吃 紅豆飯 ，週五吃秋葵濃湯是他們的傳統。 根據 曹銘宗老師的文章 ，才知道秋葵在台灣成為常見的蔬菜，其實是1990年代以後的事；筆者在1992年出國，所以可以據此再把年代縮小一點。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 秋葵在台灣成為常見的蔬菜，應該是1990年代以後的事。我當記者時常採訪的果菜專家王禮陽，他在1994年出版的「台灣果菜誌」並未提到秋葵。 秋葵在台灣開始受到歡迎，可能受到日本料理的影響，我第一次吃秋葵，就是「野菜天婦羅」及「和風沙拉」，非常嫩滑可口。後來，我在菜市場看到生的秋葵，才了解為什麼英文俗稱秋葵為Lady's fingers（美人指）！ 秋葵的原產地有東北非、西非、南亞的爭議，正式的英文名稱...
張貼留言
閱讀完整內容