Etýlen án áhrifa - hvers vegna paprika sýnir ekki eftirþroska

Þroskunarhormónið etýlen veldur því að grænir tómatar roðna jafnvel eftir að þeir hafa verið uppskornir. Paprika og chilipipar eru hins vegar algjörlega óhrifin af jurtahormóninu. Þessi munur á hegðun kemur þeim mun meira á óvart þar sem tómatar og paprikur eru tveir nánir ættingjar. Vísindamenn við Max Planck Institute for Molecular Plant Physiology í Potsdam hafa skoðað málið og borið saman genatjáningarstig og efnaskiptaferla plantnanna. Skilningur á þroskaferlinu er mikilvægt svo matvæli rotni ekki á leiðinni frá framleiðanda til neytenda.

Tómataræktendur gerðu valdarán fyrir mörgum árum: þeir greindu tómata með erfðagalla sem veldur því að ávöxturinn þroskast mjög hægt, jafnvel undir áhrifum þroskahormóns plöntunnar etýlen. Kaupmenn og ræktendur voru ánægðir með þetta, því þeir höfðu meiri tíma til að flytja upphaflega grænu vörurnar frá uppskerustaðnum til sölustaða. Þar var síðan hægt að koma því til þroska með hjálp etýlengasunar. Aðrir ávextir eins og paprika, vínber eða jarðarber þroskast almennt ekki, þeir verða að uppskera þegar þeir eru þroskaðir og neyta eins fljótt og auðið er. Vísindamenn við Max Planck Institute for Molecular Plant Physiology í Potsdam hafa rannsakað hvers vegna etýlen leiðir til eftirþroskunar í sumum plöntum og er ekki einu sinni tekið eftir því af öðrum.

Til að einfalda samanburð á efnaskiptum og genatjáningarstigum eftirþroskunar og eftirþroska plantna, beindi vísindamennirnir vinnu sinni að tveimur náskyldum tegundum: eftirþroskaða tómata og habanero chili sem ekki þroskast, báðar næturskuggafjölskyldan. Þeir skoðuðu efnaskipti plantna á mismunandi tímum fyrir og eftir svokallaðan brotpunkt, þ.e.a.s. daginn sem ávöxturinn byrjar þroskaferli með sýnilegum litabreytingum.

Etýlen virkjar eigin myndun og fjölmörg þroskagen

Tómatar gefa frá sér gríðarlegt magn af etýleni einmitt þennan dag, einnig þekkt sem „etýlensjokk“. Loftkennda plöntuhormónið etýlen virkjar eigin myndun um leið og plantan kemst í snertingu við etýlen að utan. Af þessum sökum munu grænir bananar gulna hraðar ef þeir eru geymdir við hlið epla, þar sem epli eru frábær uppspretta etýlen.

Tvö ensím gegna lykilhlutverki í myndun etýlens, þau eru kölluð ACC syntasi og ACC oxidasi. Meðan á þroskaferlinu stendur framleiða eftirþroskaðir tómatávextir mun meira af þessum ensímum, sem leiðir til sívaxandi magns af etýleni. Etýlenið kemur síðan af stað merkjafalli í tómötunum sem leiðir til þroska ávaxta. Grænir grænukorn verða að lituðum litningum, harðir frumuveggir brotna niður, sykur myndast og næringarefnainnihald breytist.

Chilies sýna engin viðbrögð við hækkuðum etýlengildum

Ekki svo með chili. „Svo virðist sem etýlen hafi engin áhrif á genatjáningu eða umbrot í habenero chilli,“ segir hópstjórinn Dr. Alisdair Fernie, sem og teymi hans rannsökuðu efnaskipti og genavirkni ávaxtanna. Það kemur hins vegar á óvart að gen neðar í etýlenboðakeðjunni voru virkari. „Genin fyrir niðurbrot plöntufrumuveggsins eða karótenóíðlífmyndun voru aukin við eðlilegt þroskaferli á plöntunni bæði í tómötum og pipar,“ útskýrir Fernie. Rannsakendur eru enn að leita að sameindinni sem hrindir af stað þroskaferlinu í papriku og öðrum óþroskuðum ávöxtum.

Heimild: Potsdam [ Max Planck Institute for Molecular Plant Physiology ]