【柳三變專欄】苦味蔬菜被基改，但它對健康有益

球甘藍的苦味來自於一種稱為芥子油苷的化合物，在 20 世紀 90 年代，研究人員找到瞭如何用較低水平的這些分子來培育球芽甘藍。現在，現代科學家正在透過編輯植物的基因來對其他苦味蔬菜做同樣的事情。基因編輯正在消除使球芽甘藍和黑莓等食物變苦的化合物。這對健康食品的未來意味著什麼。Meryl Davids Landau發表在最新一期《國家地理雜誌》(National Geographic) 的<苦味蔬菜對健康有益。如果科學家讓它們變得更美味會發生什麼事？>( Bitter vegetables have health benefits. What happens if scientists make them tastier?)對此提出疑問。
科學家調整植物的 DNA，以減少引發這些苦味或辛辣味道
當家人圍坐在餐桌旁時，許多人會急切地在盤子裡裝滿蛋白質、穀物，當然還有甜點。蔬菜通常很難賣，尤其是被稱為蕓薹屬的較苦的品種，這一類包括羽衣甘藍、芥菜、球芽甘藍和西蘭花。有些人也會對酸水果嗤之以鼻。
近年來，人們對吃苦味或辛辣農產品的厭惡促使科學家加緊努力調整植物的 DNA，以減少引發這些味道的酵素。結果是芥菜的苦味減少，鳳梨和其他最近進入或即將進入市場的農作物品種變得更甜。但是，雖然這樣的改變提高了產品的受歡迎程度，但它們也削弱了它們的健康作用。
伊利諾大學厄巴納-香檳分校的食品科學家Michael Miller表示，正是這些化合物創造了蕓薹屬蔬菜的辛辣味道，使它們如此有益。例如，蔬菜中富含的苦味化學物質蘿蔔硫素具有多種抗氧化、抗菌和抗發炎特性。
由於基因編輯使得改變農作物的口味變得越來越容易，專家預計未來幾年蔬菜和水果的口味將發生更多變化。我們的目標是讓人們的盤子裡有更多的農產品，但健康餐點的食譜可能仍然需要口味的平衡。
植物苦味的起源及人類對它的厭惡
植物經常產生苦味作為保護自己的一種方式。例如，生蕓薹類蔬菜的苦味是由於兩種成分（代謝物硫代葡萄糖苷和黑芥子酶）在咀嚼時在植物的不同部分中混合而產生的。所得化合物非常刺激。米勒說：“我們的想法是，這會降低植物的味道，從而減少植物被昆蟲或其他捕食者吃掉的情況。”
對人類來說，對苦味的厭惡從出生時就開始了，嬰兒會避開不甜的食物。專家表示，這種偏好有助於生存，因為許多有毒或變質的成分都是苦的。
康乃爾大學蔬菜育種研究員Michael Mazourek ) 表示，一旦我們成年，口腔的苦味感受器就會變得不那麼敏感，這使我們能夠「冒險享受酵母麵包、啤酒花熊、黑咖啡和黑巧克力的味道」。大學位於紐約州伊薩卡。然而，許多人仍然存在一些反感情緒。
抑制水果和蔬菜苦味以適應我們口味的努力並不是什麼新鮮事。馬祖雷克說，這種現象「自農業誕生以來就一直存在」。例如，早期人類在野外發現的許多南瓜都太苦而無法食用，因為其中含有豐富的刺激性化合物葫蘆素。然而，在大約 12,000 年前農業被馴化後，種植者就開始種植含有較少化學物質的品種。近年來，基因工程使得其他產品的這些改變變得更簡單、更有針對性。
可以剪掉不需要的基因
減少不良口味的一項突出努力涉及一種名為 CRISPR-Cas9 的基因編輯工具，它可以剪掉不需要的基因。
位於北卡羅來納州達勒姆的蔬菜公司 Pairwise 使用該技術去除芥菜中的苦味酶黑芥子酶。聯合創始人兼執行長湯姆亞當斯 (Tom Adams) 表示，當將所得的蔬菜沙拉提供給味覺測試人員時，反饋非常積極。在簡要介紹了 Conscious Greens 標籤下的溫和芥菜後，Pairwise 最近將其授權給食品巨頭拜耳，該公司正準備在全國範圍內推廣。
強調糖和檸檬酸的平衡
佛羅里達州實際上是一個頂級農業州。但這種狀態可能不會持續太久。
Pairwise 也將黑莓置於 CRISPR 刀下，以抑制水果的酸味，部分來自抗氧化劑。黑莓比藍莓含有更多的這些化合物和維生素 C，但食用頻率較低。該公司正在努力從一種很少使用的品種中去除基因，該品種以甜味而聞名，但其刺和堅硬的種子使其難以商業化。一種新的、更美味、種子更柔軟的黑莓可能會在幾年內上市。該公司預計其他不太酸或苦的蔬菜和水果也會跟進。
菠蘿公司 Fresh Del Monte 也正在轉向基因改造來抑制皺褶。自 1990 年代以來，他們的選擇性育種計劃一直強調糖和檸檬酸的平衡，以生產比傳統酸味品種更甜的鳳梨。現在，該公司推出了更酸的版本，名為 Pinkglow，自 2022 年起在超市出售。
這種水果經過基因調整，可以抑制紅色番茄紅素轉化為黃色色素β-胡蘿蔔素，從而賦予其柔和的粉紅色內部顏色和較少的酸性味道。這家總部位於佛羅裡達州邁阿密的公司的研發高級副總裁 Hans Sauter 表示，由此產生的水果提供了「糖果般的甜蜜體驗」。
苦味讓我們失去了什麼？
動物模型研究表明，儘管味道不太理想，但水果和蔬菜中被稱為植物化學物質的苦味成分對健康有許多好處。 2022 年，米勒和他的同事在《營養》雜誌上審查了這些化合物，發現研究支持它們具有預防發炎、改善胰島素阻抗和消滅問題細菌的能力。
其他研究記錄了這些物質透過控制細胞生長並在問題細胞擴散之前殺死它們來預防癌症的特性。苦味植物化學物質會刺激胃腸激素，改善食物在腸道中的運動，從而防止暴飲暴食和體重增加。
許多廚師透過烹飪來減少甘藍和芥菜等蔬菜的苦味，從而使黑芥子酶失活，從而使味道變甜。長期以來，人們一直認為這會破壞其有益健康的植物化學物質，儘管最近的研究表明，多達 40%的苦味化合物可能會在腸道中被微生物群中的細菌重新組成。
事實證明，「苦味受體遍布你的腸道，而不僅僅是在你的嘴裡，」正在研究這個問題的米勒說。儘管如此，腸道中產生的量仍少於咀嚼原始化合物時產生的量，並且在很大程度上取決於個體微生物組的組成。
滿足種植者產量要求，又能讓食客微笑的產品
參與這些努力的食品科學家堅持認為，即使損失了一些促進健康的化學物質，增加食用更美味的水果和蔬菜也足以彌補這一損失。目前，只有 10%的美國人每天攝取建議的兩到三杯蔬菜，只有 12% 的人每天攝取一杯半到兩杯水果。此外，他們指出，吸引人們多吃植物性食品而不是肉類或超加工食品對地球更有利。  
不起眼的球芽甘藍可能為應對這些競爭因素提供了一些教訓。在二十世紀，當企業集團開始主導農業時，改變收成的努力強調了種植和運輸的便利性。 「種植者希望它在正確的時間成熟、大小合適、擁有合適的品種、抵禦害蟲......而超市有自己的保質期標準，」馬祖雷克說。 “通常，消費者不是焦點。”
1990 年代，蕓薹類蔬菜的情況開始發生變化，當時荷蘭科學家將一種較老的球芽甘藍品種與一種產量更高的現代品種進行雜交，這種球芽甘藍含有較少的芥子油苷，但收成較差。最終，他們找到了一個既能滿足種植者產量要求，又能讓食客微笑的產品。
由於這些豆芽，美國人均球芽甘藍消費量在過去十年中增加了一倍多，加州農業局最近稱其為烹飪超級明星。
植物科學家應該明智地為這些水果和蔬菜找到一個平衡點，既保留甜味又保留酸味。馬祖雷克說。 “我認為最佳擊球點會不那麼尖銳，但不會完全消除。”他指出，這不僅對人類很重要，對農作物的生存也很重要。如果完全消除苦味化合物，隨著植物在田間生長，“蟲子也會渴望吃更多東西。”