Каждый второй житель планеты в среднем выпивает 26 000 чашек кофе за жизнь. Некоторым просто нравится вкус, а многие чувствуют потребность в бодрящем действии кофеина. Кофеин ― самое употребляемое психоактивное вещество в мире.
Многие получают его из чая, другие пьют мате, который изготавливают в Южной Америке из листьев Падуба парагвайского. Кофеин также содержится в Какао, таким образом можно получить его небольшое количество, полакомившись шоколадкой.
Кофеин ― это лекарство, разработанное не в химической лаборатории, а в результате миллионов лет эволюции растений. Несмотря на огромный интерес к нему, ученые пока мало знают, как и зачем растения его производят.
Новое международное исследование, опубликованное недавно в журнале Science, проливает свет на этот вопрос. Команде ученых удалось расшифровать геном Кофе конголезского, основного источника кофе-бобов. Анализируя гены, исследователи смогли воссоздать биохимический механизм синтеза кофеина.
Растение синтезирует ферменты, расщепляющие предшественник кофеина, ксантозин, и присоединяющие к нему другие молекулы. Они принадлежат к группе метилтрансфераз и участвуют в синтезе многих других веществ, например салициловой кислоты, которые растения используют для борьбы с врагами. Весь процесс может показаться достаточно сложным, однако исследование генов дает его детальную картину.
В ходе эволюции метилтрансферазы претерпели ряд мутаций, которые, в конце концов, дали им способность синтезировать кофеин. Отмечается, что ферменты Какао и Кофе имеют различное происхождение. Другими словами, растения выбрали разные пути развития, чтобы прийти к одному результату, что является примером эволюционной конвергенции.
Кофеин защищает листья от поедания насекомыми-вредителями. Однако, насекомых-опылителей нектар с небольшим содержанием кофеина, напротив, привлекает. Также, опадая, листья Кофе приносят кофеин в почву, что затрудняет размножение и рост других растений вокруг него. Таким образом, растение избавляется от конкурентов за свет, воду и другие ресурсы.
Комментарии