تم فك الشفرة الوراثية للطعم الحلو لستيفيا

تمكن علماء يابانيون من فك رموز التسلسل الجيني الكامل لنبات ستيفيا، وهو نبات معروف بطعمه الحلو. بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها، اكتشفوا الجينات التي تعمل وفي أي خلايا ورقية، وكذلك المكان الذي تتراكم فيه المكونات الحلوة بالضبط في الورقة.

ونشرت النتائج في المجلة عالم النبات الجديد. وستكون مفيدة في إيجاد طرق لتنظيم طعم ستيفيا على وجه التحديد وتكون ذات صلة بشكل عام على خلفية القلق المتزايد بشأن مخاطر الاستهلاك الزائد للسكر.

ستيفيا هو نبات تتراكم أوراقه جليكوسيدات ستيفيول حلوة جدًا. تستخدم محليات ستيفيا على نطاق واسع في المنتجات الغذائية. ومع ذلك، فإن الأصناف المختلفة من هذه العشبة لها مجموعات ونسب مختلفة من المكونات الحلوة، وهذا يؤثر على “نقاء الحلاوة” – الطعم والمرارة.

يعرف العلم بالفعل أن هذه الاختلافات ناتجة عن إنزيمات نقل السكر، والتي تضيف بقايا السكر أثناء تخليق جليكوسيدات ستيفيول. ولكن من دون فهم الجينات التي تشفرها، ظلت الصورة غير مكتملة.

لقد وصف الباحثون بشكل منهجي جميع الجينات المرتبطة بتخليق المواد الحلوة. ثم قاموا بمقارنة العديد من خطوط ستيفيا مع تركيبات مختلفة من المكونات الحلوة لفهم كيفية ارتباط الاختلافات الجينية بالاختلافات في الحلاوة. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بدراسة الخلايا الورقية التي تعمل فيها الجينات المقابلة (تسلسل الحمض النووي الريبوزي النووي الأحادي) والمكان الذي توجد فيه بالضبط في الورقة المواد الأكثر حلاوة (تصوير قياس الطيف الكتلي).

ونتيجة لذلك، اتضح أن مجموعة من الجينات الخاصة بإنزيمات نقل السكر تسمى UGT76G. في خطوط ستيفيا المختلفة، يختلف هيكل وعمل هذه الجينات، مما يؤدي إلى مجموعة ونسبة مختلفة من المواد الحلوة، وفي النهاية إلى حلاوة مختلفة.

أما بالنسبة للمكونات ذات القيمة الخاصة – rebaudioside D وrebaudioside M – بالإضافة إلى UGT76G، فإن جينًا آخر يشارك في تركيبها – UGT91D4. علاوة على ذلك، فهو نشط فقط في أنواع قليلة من الخلايا الورقية. وبعبارة أخرى، فإن إنتاج المواد الحلوة لا يحدث بالتساوي في جميع الخلايا الورقية، بل يقتصر على “مصانع” معينة. وهذا بدوره يمكن أن يؤثر على كمية ونسبة المكونات ذات القيمة العالية.

ستكون نتائج الدراسة مفيدة لاختيار أصناف ستيفيا ذات التركيبة المرغوبة من المكونات الحلوة، من أجل الحصول على مواد خام مستقرة لإنتاج محليات ذات جودة أعلى.