农产品的秘密生活

研究发现:超市农产品在光照和黑暗中的表现不同。
美国国际开发署 (USAID)

有没有种过从商店买回来的土豆,结果它发芽了?如果有,你可能已经知道,你从超市买来的农产品在很多方面仍然是活的。(如果没有,你应该试试!有趣省钱。)

植物的各个部分,如根、枝和茎,能够独立进行一些新陈代谢。例如,即使植物的各个部分与主体分离,它们也能进行气体交换。这就是为什么你可以摘下一朵玫瑰插在花瓶里几天,但不能对毛毛虫的腿做同样的事情。

现在,一个生物学家团队已经确定,售出的农产品仍然会对光暗周期做出反应,就像完整的植物对昼夜周期做出反应一样。那些暴露在光暗周期下的蔬菜,对昆虫的抵抗力更强,并产生了通常用于植物防御的天然化学物质,这些物质可能对人类有益。

这些生物学家来自德克萨斯州的莱斯大学和加州大学戴维斯分校,他们对暴露在12小时光暗周期下的拟南芥进行了一系列实验。他们发现,在光照时段,植物会产生天然的驱虫化学物质,称为硫代葡萄糖苷。

硫代葡萄糖苷似乎能阻止毛毛虫啃食叶子。在与毛毛虫作息同步的光暗周期下生长的植物,比在不同步的光暗周期下生长的植物被啃食得更少。这是因为不同步的植物认为“夜晚”的时候,昆虫认为“白天”——所以植物在白天并没有产生像平常那么多硫代葡萄糖苷,但昆虫却醒着,大快朵颐。

生物学家们随后进行了相同的实验,但没有使用完整的植物,而是使用了从卷心菜叶子上切下的圆形圆盘。结果发现,即使圆盘与植物主体分离,在光暗交替的环境下,它们也能在昼夜周期中产生硫代葡萄糖苷。而且硫代葡萄糖苷有效。毛毛虫啃食不同步的卷心菜叶子比啃食同步的卷心菜叶子多了20%。毛毛虫还啃食了更多在持续光照或黑暗中、没有昼夜周期变化的卷心菜叶子。

生物学家们发现,这种能驱赶毛毛虫的效果,在卷心菜收获后大约一周内依然有效。生物学家们与杂货商交谈后得知,顾客通常在卷心菜收获后24到72小时内购买。

生物学家们写道,这种效果也适用于他们测试过的其他食物,包括生菜、菠菜、西葫芦、红薯、胡萝卜和蓝莓。这些植物与拟南芥和卷心菜不是同一科,所以它们不产生硫代葡萄糖苷,但它们一定产生了另一种天然驱虫剂。

一项初步研究表明,硫代葡萄糖苷可能是那些食用大量十字花科蔬菜(如卷心菜和西兰花)的人患癌症几率较低的原因之一。生物学家们写道,如果杂货店为他们的商品维持昼夜周期,他们可能会为顾客保留更多有益健康的化学物质。

我们并不乐观地认为杂货店会愿意为了一些尚未得到充分研究的营养物质而做出重大改变。尽管如此,知道货架上那些静静躺着的胡萝卜在你推着购物车经过时,实际上还在进行着活体植物的生物化学活动,这真是太酷了。

这个德州-加州团队今天在《当代生物学》期刊上发表了他们的研究成果

 

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Francie Diep 是一位居住在加利福尼亚州圣巴巴拉的科学记者。除了《Popular Science》,她的作品还发表在《Scientific American》、《Smithsonian》及其他刊物上。她对基因、细胞、机器人、档案馆以及互联网上的奇特内容着迷。

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