यह दुनिया का सबसे लोकप्रिय मनोवैज्ञानिक पदार्थ है, जो हर दिन अरबों द्वारा खपत किया जाता है। हम इसे बहुत पसंद करते हैं, हमने इसे अंतरिक्ष में बनाने के लिए एक विशेष मशीन भेजी। लेकिन अब तक, कॉफी अपनी सफलता के लिए कई रहस्यों को संभाले हुए है। पौधे को अपनी कैफीन किक कैसे मिली? सेम अपनी पोषित सुगंध और स्वाद कैसे पैदा करता है? और क्या वास्तव में कॉफी आपके लिए अच्छी हो सकती है?
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खरीदेंअब वैज्ञानिकों ने रोबस्टा कॉफ़ी ( कॉफ़ी कैनेहोरा ) के जीनोम का अनुक्रम किया है, जो लगभग 2.25 बिलियन कप जो हम हर दिन पीते हैं, के एक तिहाई के लिए खाते हैं। (बारीकी से संबंधित अरेबिका प्रजाति दुनिया के बाकी हिस्सों में से अधिकांश को भर देती है।) आज साइंस जर्नल में प्रकाशित, कॉफी जीनोम का वर्णन करने वाला एक पेपर, अंगूर, टमाटर और अरेबिडिसिस के साथ पौधे के आनुवंशिक अनुक्रमों की तुलना करता है, जो एक सामान्य मॉडल जीव है। संयंत्र जीवविज्ञान, कॉफी के कुछ अद्वितीय अनुकूलन का खुलासा करता है। हाथ में इस नए उपकरण के साथ, आगे के शोध इन कॉफी के जवाबों को छेड़ने में मदद कर सकते हैं।
पौधे कैफीन का उत्पादन क्यों करेंगे?
हालांकि हम अपने सुबह के झटके को तरस सकते हैं, यह स्पष्ट नहीं है कि कॉफी संयंत्र प्राकृतिक सेटिंग्स में कैफीन क्यों विकसित करेगा। बफ़ेलो विश्वविद्यालय में पादप विकासवादी जीवविज्ञानी अध्ययनकर्ता सह लेखक विक्टर अल्बर्ट कहते हैं कि इस घटना की व्याख्या करने के लिए तीन प्रमुख सिद्धांत हैं।
कैफीन पत्तियों को खाने से शाकाहारी भोजन को रोक सकता है। "कैफीन वास्तव में पत्तियों में बहुत दृढ़ता से बनाता है, " अल्बर्ट कहते हैं। यहां तक कि कॉफी की पत्तियों से चाय बनाने का भी प्रयास किया गया है, लेकिन यह बीन्स से कॉफी जैसी चीज का स्वाद नहीं लेती है। यह भी संभव है कि कॉफी के पौधे कैफीन का उपयोग अपने पड़ोसियों को मात देने के लिए करें। "यह विचार है कि पत्तियों के गिरने के बाद, कैफीन अन्य यौगिकों के साथ मिट्टी में बाहर निकल जाता है, और सीमित संसाधनों, प्रकाश और अंतरिक्ष के लिए प्रतिस्पर्धा में अन्य पौधों से बीजों के अंकुरण को रोकता है, " वे कहते हैं। या कैफीन परागण देने वालों को आकर्षित कर सकता है। " विज्ञान में पिछले साल प्रकाशित शोध से पता चलता है कि कैफीन परागणकर्ताओं को अभ्यस्त बनाता है। यह उन पर इसी तरह से कार्य करता है जैसे कि यह हमारे लिए करता है - उन्हें और अधिक के लिए वापस लाता रहता है, ”अल्बर्ट कहते हैं।
हालांकि इस लंबे समय के रहस्य का जवाब नए अध्ययन में नहीं है, लेकिन अब यह पाया जा सकता है कि हमारे पास पौधे का विस्तृत जीनोम है। "यह मुझे आश्चर्यचकित नहीं करेगा अगर ये तीनों सिद्धांत कुछ हद तक सही हैं, " अल्बर्ट कहते हैं।
कैफीन का विकास कैसे हुआ?
अल्बर्ट कहते हैं, जीवविज्ञानी कैफीन उत्पादन के लिए दो आनुवंशिक मार्गों पर काम कर रहे हैं। एक विचार यह है कि सभी फूलों वाले पौधों में शुरुआत करने के लिए जीन थे, और केवल कुछ ने बयाना में कैफीन का उत्पादन शुरू किया। या, कैफीन जैवसंश्लेषण दूर के संबंधित पौधों के समूहों में अद्वितीय मार्गों के माध्यम से कई बार विकसित हुआ।
जीनोम अध्ययन उस दूसरे परिदृश्य का समर्थन करता है। विश्लेषण से पता चलता है कि कॉफी में कैफीन काढ़ा करने वाले जीन चाय और कोको में यौगिक बनाने वाले लोगों से अलग हैं। अल्बर्ट कहते हैं, "कॉफी और चाय ने 100 मिलियन साल पहले एक सामान्य पूर्वज साझा किया था।" “कॉफी और चॉकलेट शायद 120 मिलियन साल पहले। इसलिए हम उन पौधों के बारे में बात कर रहे हैं जो बहुत लंबे समय से अलग हो चुके हैं जो स्वतंत्र रूप से कैफीन बनाने की क्षमता विकसित कर चुके हैं। "
पौधे एक ही कैफीन जीन के संस्करण ले जाते हैं, लेकिन छोटे बदलावों ने उनकी जैविक भूमिकाओं में बड़े अंतर पैदा कर दिए हैं। अल्बर्ट कहते हैं, "जिन जीनों में कॉफी में कैफीन एंजाइम होता है, उनके चॉकलेट में करीबी रिश्तेदार होते हैं, लेकिन चॉकलेट में जो जीन कैफीन नहीं बनाते हैं, वे कुछ और बनाते हैं।" उन्होंने कहा, "डिजाइनर एंजाइम रसायन विज्ञान में एक बड़ा शोध क्षेत्र है, जहां लोग एंजाइम समूहों को छोटे तरीके से संशोधित करते हैं, ताकि वे पूरी तरह से नए कार्य कर सकें।" "इस तरह के डिजाइनर रसायन विज्ञान को प्रकृति में इन कैफीन-उत्पादक पौधों द्वारा गलती से पूरा किया गया था।"
इंडोनेशिया में एक बागान में एक पका हुआ कॉफी बेरी पकाती है। (ट्राई सपोट्रो / डेमोटिक्स / कॉर्बिस) क्या कॉफी इसका अनूठा स्वाद और सुगंध देता है?
कैफीन उच्च कॉफी की केवल नशे की लत विशेषता नहीं है। नव वर्णित जीनोम भी विशेष स्वाद और गंध की उत्पत्ति को अनलॉक कर रहा है जो लोगों को अधिक के लिए वापस आ रहा है। "हमारे अध्ययन ने उन जीनों पर प्रकाश डाला जो अल्कलॉइड यौगिक बनाते हैं, जो कड़वे स्वाद वाले होते हैं, " अल्बर्ट कहते हैं। “हमें समृद्ध एंजाइमों का एक और समूह मिला, जो फ्लेवोनोइड यौगिक बनाते हैं, जो एक अन्य स्वाद तत्व हैं। हमने फैटी एसिड मार्ग में शामिल जीनों पर भी प्रकाश डाला है, इसलिए हमने सुगंध और स्वाद के कई अलग-अलग आनुवंशिक पहलुओं की पहचान की है। ”
यह पता लगाना कि सबसे वांछित स्वाद या सुगंध के लिए कौन से जीन जिम्मेदार हैं, कॉफी का उत्पादन करना संभव बनाता है जो कि हम चयनात्मक प्रजनन या आनुवंशिक इंजीनियरिंग के माध्यम से प्यार करते हैं।
क्या हम कॉफी को स्वस्थ बना सकते हैं?
कॉफी के कई यौगिकों में से कुछ, क्योंकि पीने वाले तनाव में खुश होते हैं, उनमें ऐसी विशेषताएं होती हैं जो मानव स्वास्थ्य को बढ़ावा देती हैं, जैसे कि एंटीऑक्सिडेंट जो कि कोशिकाओं को नुकसान से बचाते हैं। हाल ही में काम भी कॉफी में कैफीन का सुझाव लोगों को नई यादें बनाए रखने में मदद करता है। लेकिन अन्य कॉफी घटक स्वस्थ या यहां तक कि हल्के कार्सिनोजेनिक से कम हैं। (कम से कम यह एक मिथक है कि कॉफी आपके विकास को प्रभावित करती है।)
इस अत्यंत जटिल रसायन विज्ञान को जीनोम विश्लेषण द्वारा रोशन किया जा सकता है, जो अच्छे को अधिकतम करने और ब्रू में पाए जाने वाले नुकसान को कम करने के लिए प्रजनन या आनुवांशिक हेरफेर रणनीतियों के लिए आधार प्रदान कर सकता है। "कुछ भी है कि कॉफी के बारे में और ब्याज के बारे में जाना जाता है आनुवंशिक रूप से लक्षित किया जा सकता है, " अल्बर्ट कहते हैं।
क्या कॉफी जलवायु परिवर्तन से बच सकती है?
खेती की गई कॉफी संयंत्र इथियोपिया में पैदा हुई थी, और अफ्रीका कॉफी विविधता का केंद्र बना हुआ है। आज यह संयंत्र ब्राजील, वियतनाम, इंडोनेशिया और कोलम्बिया में भी एक प्रमुख नकदी फसल है। लेकिन यह दुनिया भर में उत्पादन अपेक्षाकृत कम विविधता वाली किस्मों पर निर्भर है, जो उन्हें बीमारी, कीट और जलवायु परिवर्तन जैसे खतरों के प्रति संवेदनशील बनाता है।
जेरूसलम के हिब्रू विश्वविद्यालय के दानी ज़मीर को उम्मीद है कि जीन का इस्तेमाल कॉफी प्रजनन को बढ़ावा देने और लोकप्रिय फसल को पनपने के लिए किया जा सकता है। ज़मीर ने अध्ययन के साथ एक परिप्रेक्ष्य लेख में लिखा, "यह सुनिश्चित करने के लिए कि कॉफी एक सस्ती फसल के रूप में जीवित रह सकती है, जो कि अफ्रीकी प्रजातियों में पाए जाने वाले आनुवंशिक बदलाव में निहित है।" कई पौधों की तुलना में, कॉफी में बहुत विशिष्ट रोगज़नक़ प्रतिरोध जीन हैं, जीनोम शो, शायद स्वस्थ फसलों को बनाए रखने के लिए कृषि की लड़ाई के लिए एक सामरिक लक्ष्य का खुलासा करते हैं।
लेकिन इथियोपिया में हाल के सर्वेक्षणों में पाया गया कि ज़मीर ने अपर्याप्त संरक्षण प्रयासों के साथ वनों की कटाई के कारण जीन पूल के आनुवंशिक क्षरण की एक खतरनाक दर को समाप्त कर दिया। कॉफी निर्यात करने वाले देशों में जीनोमिक-असिस्टेड प्रजनन परियोजनाएं - इस प्रकार भविष्य को सुनिश्चित करना जिसमें दुनिया के दैनिक पीस के लिए उच्च गुणवत्ता वाले फलियां शामिल हैं।
