Ученые наконец выяснили, почему помидоры не убивают

Когда-то считавшиеся ядовитыми, помидоры до сих пор содержат токсичные соединения. Так почему же мы можем их есть?

Было время, когда помидоры считались смертным приговором — по крайней мере, в это верили многие европейцы в период с XVI по XVIII век. И хотя они действительно принадлежат к семейству пасленовых (Solanaceae), эти «ядовитые яблоки» на самом деле не отравляли аристократов, которые их ели. Вместо этого теперь считается, что высококислотные помидоры имели тенденцию впитывать свинец из оловянных тарелок, что приводило к летальному исходу для многих обедавших.

Но это не меняет того факта, что помидоры, как и их собратья из семейства пасленовых, все еще производят токсичные стероидные гликоалкалоиды в течение своего жизненного цикла. Так почему же можно без проблем съесть сэндвич c беконом, но не ягоды, которые, как считается, убили римского императора Августа? Исследователи из китайского Сычуаньского университета недавно докопались до сути этого химического вопроса. Их выводы, как объясняется в их исследовании, опубликованном в Science Advances, указывают на «сложную эпигенетическую и генетическую сеть» преобразований, которые позволяют людям и многим животным есть помидоры без страха.

Стероидные гликоалкалоиды эволюционировали у растений семейства пасленовых для защиты от вредителей. При употреблении чуть большего количества этого соединения возникает неприятно горький вкус. В достаточно больших количествах стероидные гликоалкалоиды могут вызывать ряд гораздо более серьезных симптомов, включая чувство жжения, тошноту, судороги, замедление пульса и дыхания, а также поражения желудка и внутренние кровотечения.

Но пасленовые, как и любое другое семейство растений, нуждаются в распространении семян — и этого часто лучше всего добиться, когда животные поедают их плоды, переваривают питательные вещества и оставляют семена в кучах естественного удобрения. Поэтому в какой-то момент процесса созревания пасленовым, таким как помидоры, необходимо снизить уровень своих ядовитых стероидных гликоалкалоидов. Однако когда и как это произошло долгое время оставалось загадкой.

Исследователи под руководством биолога Фэн Бая определили молекулярные системы, ответственные за эту важную переходную фазу томата. Для этого они проанализировали данные полногеномного бисульфитного секвенирования (WGBS) и поэкспериментировали с генетикой томатов, чтобы блокировать определенные белки. Результаты показали, что те же химические вещества, которые заставляют помидоры созревать, становясь краснее, мягче и слаще, также работают на расщепление ядовитых гликоалкалоидов в менее токсичное соединение эскулеозид А.

Согласно сопроводительному пресс-релизу исследования, они специально сосредоточились на белке DML2, который «позволяет механизму чтения генов клетки получать доступ к генам, участвующим в остановке выработки токсинов, путем удаления метильных групп, которые действуют как молекулярные сигналы, с определенной части генетической хромосомы». Этот процесс, известный как деметилирование, жизненно важен для того, чтобы помидоры стали съедобными. Однако когда DML2 блокировался, растения томатов сохраняли те же высокие уровни стероидных гликоалкалоидов вплоть до созревания плодов.

После сравнения генетической информации с другими похожими растениями команда Бая обнаружила, что направленное на DML2 деметилирование у томатов усиливалось по мере того, как люди учились принимать и одомашнивать помидоры на протяжении последних столетий. Но по мере того, как помидоры продолжают становиться крупнее, краснее и слаще, они также демонстрируют все более низкие уровни генов стероидных гликоалкалоидов. Именно поэтому даже зеленые помидоры можно жарить и есть без страха смерти от тех мифических «ядовитых яблок».

Впрочем, нравится ли вам мякоть современных помидоров или нет — это уже дело вкуса.

Andrew Paul “Scientists finally figured out why tomatoes don’t kill you”

Перевод статьи «Scientists finally figured out why tomatoes don’t kill you» автора Andrew Paul, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык