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系统生物学解释:贵腐霉菌如何作用于葡萄果实?

我要评论 来源:食品伙伴网  2015-12-11 9:50:21

  数百年来,灰霉菌(Botrytis cinerea)一直都是酿造世界顶级甜酒的关键。加利福尼亚大学戴维斯分校(UC Davis)的研究员与纳帕谷的Dolce酒庄一起,向我们揭示了这种真菌(fungus)是如何改变白葡萄果实的新陈代谢来获得新的风味和香气的。

  在湿度适宜的条件下,灰霉菌会衍变成有益于酿造甜葡萄酒如苏玳甜白等的贵腐菌(noble rot),但是当湿度持续较高的时候,就会引发灰霉病,从而使葡萄严重减产。

  三年来,每年在临近葡萄采收的同一时期,研究人员就会对白葡萄品种赛美容(Sémillon)进行观察研究。最终研究人员发现,在贵腐霉菌的感染期间,它会诱发白葡萄果实产生一种新陈代谢过程,而这个过程一般只在红葡萄果实的成熟过程中才会发生。这是一个非常新奇的发现,因为事实上,白葡萄品种是发育基因的突变种(developmental mutants),导致它无法激活体内的一些成熟过程,如红葡萄果皮中的色素花青素(anthocyanins)的合成。

  研究还证实了,由贵腐霉菌所引起的葡萄果实的新的新陈代谢过程是一个非常关键的香气和风味物质的积累过程,从而使得贵腐甜酒是如此的特别。

  归根结底,贵腐霉菌对葡萄果实的作用分为两点:一是诱发葡萄果实的应激反应(stress responses)包括香气和风味物质的形成;二是触发白葡萄品种发生红葡萄品种成熟时特有的代谢过程。

  戴维斯分校的植物生物学家Dario Cantu说:“这项研究表明,在田间条件(field conditions)下分析微生物与植物相互作用对植物新陈代谢所产生的影响的时候,将基因组学(genomics)与代谢组学(metabolomics)结合起来是多么的有用。” Cantu还认为,一些旨在改进葡萄和其它水果的品质特征的新方案也很有可能会应运而成。

  自16世纪开始,酿酒师们便开始利用感染了贵腐霉菌的葡萄来酿酒,比如,人们利用天然感染了贵腐霉菌的白葡萄酿造出世界顶级的贵腐甜酒。贵腐甜酒最先是在匈牙利、德国和法国等特定的地方生产,现在意大利、澳大利亚、新西兰、南非和加州等地也有酿造。贵腐甜酒的宝贵之处是它们的自然甜味以及独特的风味和香气特点,包括葡萄干、凤梨、杏、梨和蜂蜜等香气。

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