重大研究进展：香料如何产生？

　　

生物通报道：1667年，在长达一个世纪的血腥战争之后，荷兰和英国才平息了香料贸易的争端。尽管这一冲突集中在肉豆蔻和丁香上，但植物学研究者一直都知道这个麻烦事实上是由两个相近的有机分子引起，即丁子香酚（eugenol）和异丁子香酚（isoeugenol）。直到目前为止，研究人员还不知道植物到底是如何产生这些有香味的化合物的。

现在，密歇根大学的Eran Pichersky领导的研究组阐明了这两种化合物各自的生化途径，并且还确定出了与之相关的关键酶。这些发现对食品和花卉工业具有重要的应用意义。研究的结果刊登在近期的《美国科学院院刊》上。

这个研究组分析了两种在实验室内易于操作的模型生物——罗勒（紫苏）和矮牵牛花，它们分别能够制造大量的丁子香酚和异丁子香酚。在野生状态下，这类芳香化合物在吸引授粉昆虫的同时能驱赶食草动物和细菌。当研究人员分析紫苏叶和矮牵牛花的DNA序列数据库时，他们发现一个与另外一个制造矮牵牛花香味的研究组的发现的基因相匹配的序列。Pichersky的研究组对这个基因进行了完全的测序，并发现它与罗勒属植物数据库中的另外一个基因非常相似。

研究人员推测这些基因可能编码与丁子香酚和异丁子香酚合成有关的酶，并将大肠杆菌进行遗传改造，让其携带紫苏或矮牵牛花的这个基因版本。当这些细菌与该合成途径中的一个前体分子（coniferyl alcohol）在一起培养时，他们制造出了对照细菌没有的两种芳香分子。在对紫苏的进一步实验中，研究组发现了coniferyl alcohol被代谢成一种中间分子的机制。然后，这种中间分子在实验室中转化成了丁子香酚。

这项研究是植物分子生物学研究的一个重大进展。这种酶已经芳香分子生物合成途径中的中间步骤的确定为人类对香料的芳香成分进行遗传加工开启了大门。（生物通记者杨遥）