走近转基因丨基因编辑可防止苹果褐化
俗话说:一日一苹果,医生远离我。苹果在水果界可算是四大水果(苹果、葡萄、柑橘、香蕉)之冠,它口感鲜美,营养丰富,具有良好的保健功能。但是在日常生活中,当我们把一个完好无损的苹果切开后,一会儿果肉就会变成锈红色,化学上将这一现象称为褐化,属于一种正常的氧化反应。但是这种变化不仅影响了苹果的美观,还降低了口感,让人们很无奈。
苹果为什么会出现褐化现象呢?这是因为在苹果中含有一类称为多酚氧化酶(PPO)的物质,而这种物质在自然界分布极其广泛,植物、真菌和昆虫的细胞中均有。在健康的植物细胞中,多酚和多酚氧化酶是不相往来的两类物质,一个住在液泡中,一个住在类囊体中,当细胞受到损伤时,两种物质会发生结合,在PPO的强烈催化下,多酚类物质和氧气迅速结合,这时果肉就出现了色变。不止苹果,变色现象还存在于很多果蔬中,如香蕉、桃子、梨、莲藕、土豆等,它们都会因为褐化而穿上棕色外套,让人食欲顿失。
如何让苹果避免褐化?最简单的方法就是隔绝氧气,如刚刚切开的苹果马上用保鲜膜封住切口,或者泡在盐水里,这样可以大大减少苹果与氧气的接触程度。但是,这些方法似乎都有点麻烦,要想随时随地完全对抗氧气的干扰,并非易事,况且经过泡水,苹果的口感必然大打折扣。另外就是降低多酚类物质的含量,这个做法实现起来比较困难,因为在植物体内,产生这种物质的反应实在是太多了,并且这种物质还会在其他生理过程中扮演重要角色,如果完全将其剔除,后果很难预料。最彻底的方法就是使PPO失去活性,如通过加热将莲藕或者土豆汆烫在100摄氏度的沸水中几十秒就可以使多酚氧化酶失活。但是对于水果来说,这种方法似乎也不可取。终于,科学家想出了一个最根本的办法,他们利用一种被称为RNA干扰(RNAi)的基因工程技术使得苹果中的多酚氧化酶基因沉默,从而使果实中的PPO产生量或者活性降低,减少酶促反应的发生,减轻褐化现象的发生。可见,通过基因改造的苹果具有了抗褐化的能力。这种苹果已经于2015年在美国上市。