رازگشایی از اسرار ژنتیکی درخت کاکائو

محبوب‌ترین خوراکی زیر تیغ مهندسی ژنتیک

اگر خیال می‌کنید با نقشه‌برداری ژنوم درخت کاکائو و ورود دانش مهندسی ژنتیک به قلمروی محصول با ارزش آن، قرار است بلایی بر سر محبوب‌ترین خوراکی زمین تا به امروز، یعنی شکلات‌های مورد علاقه همه ما بیاید، باید گفت که خوشبختانه جای نگرانی وجود ندارد، چرا که محققان اطمینان می‌دهند وصله و پینه کردن ژن‌های کاکائو نه تنها طعم و مزه شکلات‌ها را تغییر نخواهد داد بلکه در نهایت به ایجاد درخت‌های مقاوم و قوی تر خواهد انجامید. به عبارتی محققان پیش‌بینی می‌کنند رازگشایی از اسرار ژنتیکی درخت کاکائو ضمن بهبود وضعیت معیشت میلیون‌ها کشاورزی که به کشت و کار کاکائو مشغول هستند، به درختان حاصلخیزتر و شکلات‌های سالم و مقوی تر در آینده ختم خواهد شد.

کد خبر: ۳۸۵۳۰۹

ماجرای این تلاش‌های ژنتیکی به جایی برمی‌گردد که گروهی از محققان سراسر دنیا سراغ قهرمان اصلی پشت پرده شکلات‌های عالی دنیا یعنی درخت کاکائو رفته و ژنوم آن را نقشه‌برداری کرده‌اند. در این میان محققان برای دستیابی به ماده اصلی این پروژه بزرگ به ژن‌های یک درخت کاکائوی کهن از کوهستان بلیز متوسل شده اند؛ و این همان بخشی از دنیاست که درختان کاکائوی باستانی در حدود 3000 سال پیش در آنجا اهلی شده و مورد کشت و کار انسان‌ها قرار گرفته‌اند. در سایه دستیابی به نقشه ژنومی درخت کاکائو و شناسایی ژن‌های مسوول صفات حیاتی، انتظار می‌رود روش‌های نوینی برای حفاظت این گیاهان در مقابل بیماری‌ها، بهبود باردهی و عملکردشان و همچنین بهبود بهره‌وری و قدرت تولید عمل آورندگان کاکائو حاصل شود.

گزارش این کار تحقیقاتی که شرح آن در آخرین شماره ژورنال ژنتیک طبیعت آمده است نشان می‌دهد، کار محققان از حساسیت بالایی به واسطه سر و کار داشتن با یک ماده غذایی طعم آشنای معروف برخوردار بوده است. چرا که تنظیمات و دستکاری علمی گیاهان غذایی محبوب به برخی شکست‌های تاریخی منجر شده است که نقش داستان‌های عبرت‌آمیز و اخطاردهنده را برای گروه محققان ایفا کرده است. در همین رابطه، گوجه فرنگی‌هایی که به نظر بزرگ می‌آیند و قابلیت انبارداری دراز مدت را دارند ولی فاقد طعم و مزه هستند یا توت فرنگی‌های بهبود یافته‌ای که از نظر خوراکی خوب از کار درنیامده‌اند، تنها نمونه‌هایی از این شکست‌های علمی در دستکاری گیاهان غذایی همه پسند به شمار می‌روند. در واقع لبه تیز دستکاری‌های ژنتیکی در مورد خوراکی‌های محبوب همواره تهدیدی برای نتایج آن است چرا که مهندسان باید مراقب طعم و مزه‌های به یادمانده در ذهن مصرف‌کنندگان باشند.

هم‌اکنون رقم کاکائوی موسوم به تئوبراما که از سوی تیم محققان هدف توالی بندی ژن‌ها واقع شده تنها حدود 5 درصد تولید کاکائوی دنیا را به خود اختصاص می‌دهد و این میزان تولید اندک در حالی است که این نژاد به‌واسطه کیفیت بسیار بالای طعم و مزه اش در دنیا شناخته شده و معروف است؛ ولی متأسفانه این واریته حیاتی نسبت به بیماری‌ها بسیار مستعد و آسیب‌پذیر نشان داده است. براساس آمارهای بنیاد جهانی کاکائو 30 تا 40 درصد محصول کاکائو هر ساله به واسطه آلودگی‌های قارچی از دست می‌رود و به همین‌ دلیل مهندسان اصلاح نباتات این رقم را به طور معمول با واریته کم ارزش تر ولی مقاوم‌تر نسبت به بیماری‌ها موسوم به فوراسترو دو‌رگ گیری می‌کنند.

به گفته محققان آنالیزهای ژنتیکی جدید روی نژاد کاکائوی مرغوب پیش از این صد‌ها ژن درگیر در صفت مقاومت به عوامل بیماری‌زا را هدف شناسایی قرار داده است. اما کار جدید محققان توانسته اطلاعات ارزشمندی را درخصوص مبنای ژنتیکی سنتز روغن، فلاوونوئیدها، آنتی‌اکسیدان‌ها، هورمون ها، رنگدانه‌ها و مواد آروماتیک مربوط به عطر و بوی کاکائو آشکار کند. محققان همچنین موفق به شناسایی 84 ژن مسوول برای ایجاد و کیفیت کره کاکائو شده‌اند. به اعتقاد کارشناسان این کشف خبر بزرگی برای مهندسان صنایع غذایی و صنایع مربوطه به شمار می‌ر‌ود، چون کره که براحتی در دمای بدن انسان ذوب می‌شود در صنایع غذایی، داروسازی و بهداشتی- آرایشی مورد استفاده زیادی دارد. از طرفی کره همان جزء مهمی است که باعث می‌شود شکلات‌ها خوش خوراک شوند و سایر شیرینی‌ها در دهان ما اصطلاحا آب شوند. از این رو کشفیات مهم محققان می‌تواند منجر به دانه‌های کاکائویی شود که کره بهتری را به عمل می‌آورند و حتی ترکیبات آنتی اکسیدانی و فلاوونوئیدهای سالم تری را عرضه می‌کنند. بدیهی است حضور ترکیبات آنتی اکسیدانی بهتر و افزونتر در یک ماده غذایی پر مصرف به منزله ورود مواد ضد سرطان به بدن ما خواهد بود.

رازگشایی از اسرار ژنتیکی درخت کاکائو، ضمن بهبود وضعیت معیشت میلیون‌ها کشاورز که به کشت و کار کاکائو مشغول هستند، به درختان پربارتر و شکلات‌های سالم و مقوی‌تر در آینده ختم خواهد شد

البته محققان می‌گویند فعلا انتظار نمی‌رود از دانه‌های کاکائوی بهسازی شده به لحاظ ژنتیکی برای چنین اهدافی استفاده شود. در همین رابطه، سرپرست این پروژه تحقیقاتی معتقد است به طور کلی صنایع کاکائو و عمل آورندگان آن حامی و پشتیبان کشت و کار کاکائوی مهندسی شده به لحاظ ژنتیکی نیستند. در واقع آنچه محققان را بیشتر از همه هیجان زده می‌کند و توجه سایر کارشناسان را نیز به خود جلب کرده، نتایج بالقوه‌ای است که این پژوهش ارزشمند برای اصلاح و بهبود کاکائو به ارمغان می‌آورد. اهمیت این یافته و نتایج بالقوه آن در حالی مطرح می‌شود که بدانیم اکثر کاکائوی پرورش یافته در سراسر دنیا از سابقه و زمینه ژنتیکی بسیار محدودی برخوردار بوده و از همین رو این پروژه ژنتیکی به مهیا کردن و چیدن صحنه برای ایجاد اصلاحات و پیشرفت‌های چشمگیر ژنتیکی در آینده کمک شایانی خواهد کرد. با این اوصاف محققان معتقدند اگر بخواهیم شیوه کار و مراحل آزمایشات ژنتیکی صورت گرفته را توصیف کنیم باید گفت اساسا صحبت از دو رگ‌گیری و اصلاح نژاد کلاسیک است؛ با این توضیح که بهسازی و اصلاح ژنتیکی مستقیم می‌تواند به روش‌های کهنه و از مد افتاده انجام شود ولی تفاوت کارهای مهندسی ژنتیک جدید در آن است که می‌توان با کمک گرفتن از تحقیقات ملکولی شتاب بیشتری به آن بخشید و همین تسریع فرایند به ما اجازه می‌دهد گیاهان جوان و نو رسته را هدف آنالیزهایی لازم برای صفات مورد نظر تحقیقات مهندسی ژنتیک قرار دهیم به جای آن که در انتظار رسیدگی و بزرگ شدن آنها زمان با ارزش را از دست بدهیم.

کارشناسان بر این باور هستند که نهایتا بزرگ‌ترین برنده این پروژه تحقیقاتی زارعان و شرکت‌های تولید کننده کاکائو هستند. کارشناسان بنیاد جهانی کاکائو که متولی ترقی و توسعه اقتصاد پایدار کاکائو محسوب می‌شوند، پروژه نقشه‌برداری ژنوم کاکائو را ابزار مهمی می‌دانند که محققان را برای شناسایی و اصلاح‌نژاد درختان کاکائو جهت دستیابی به مقاومت بیشتر به بیماری‌ها و آفات در آینده یاری خواهد کرد. در این میان آنچه بیش از همه ارزش پروژه ژنومیک کاکائو را آشکار می‌سازد این واقعیت است که باردهی و حاصلخیزی بهبود یافته این محصول نهایتا منجر به درآمدهای بهتر برای میلیون‌ها کشاورز خرده مالکی می‌شود که به کشت و کار این محصول ارزشمند مشغولند و از آسیب پذیری بالای آن نسبت به عوامل بیماری‌زا دچار زحمت می‌شوند.