Кофе Шарьериана
| Кофе Шарьериана | |
|---|---|
Научная классификация 
| |
| Королевство: | Растения |
| Клэйд : | Трахеофиты |
| Клэйд : | покрытосеменные растения |
| Клэйд : | Эвдикоты |
| Клэйд : | Астериды |
| Заказ: | Гентьяналес |
| Семья: | Рубиевые |
| Род: | Кофе |
| Разновидность: | C. charrieriana
|
| Биномиальное имя | |
| Кофе Шарьериана Вещество. и Ф.Энтони
| |
Coffea charrieriana , также известный как кофе Шарье , представляет собой разновидность цветкового растения из рода Coffea . Это кофеина не содержащее кофейное растение, , эндемичное для Камеруна в Центральной Африке . Это первый зарегистрированный кофе без кофеина в Центральной Африке и второй, зарегистрированный в Африке . [ 2 ] Первый вид без кофеина был ранее обнаружен в Кении и назван C. pseudozanguebariae . [ 3 ] Международный институт исследования видов при Университете штата Аризона и комитет систематиков и ученых назвали C. charrieriana одним из 10 лучших видов, описанных в 2008 году. [ 4 ]
Таксономия
[ редактировать ]Coffea charrieriana относится к Rubiaceae и роду Coffea семейству . В настоящее время это 120 видов Coffea , распространенных в тропической Африке и Азии , из которых два, Coffea arabica и Coffea canephora , доминируют в мировом производстве кофе, составляя 99% продукции. [ 2 ]
Распространение и среда обитания
[ редактировать ]Это растение является эндемиком Западного Камеруна в лесном заповеднике Бакосси . Растет в среде влажного тропического леса на каменистых склонах на высоте 160 м. [ 2 ] и средняя высота над уровнем моря 300 м. Ему угрожает вырубка лесов для заготовки леса и производства пальмового масла в уязвимых низинных лесах. [ 5 ]
История
[ редактировать ]Coffea charrieriana был обнаружен в 2008 году, и результаты были опубликованы в статье под названием «Новый кофе без кофеина из Камеруна» в Ботаническом журнале Линнеевского общества . [ 2 ] Завод был назван авторами статьи Питом Стоффеленом и Франсуа Энтони в честь профессора Андре Шарье, который приложил значительные усилия для развития кофейной индустрии. Его работа включала руководство исследованиями и сбором селекции кофе в Институте исследований в целях развития (IRD) в течение последних 30 лет 20-го века. С 1988 по 1993 год он также занимал должность во Французском управлении генетических ресурсов (BRG). В настоящее время он работает директором по исследованиям в Национальном институте сельскохозяйственных исследований (INRA), специализируясь на растений . генетике и селекции [ 2 ]
В результате сотрудничества Института исследований в целях развития (IRD), Biodiversity International, Парижского музея естественной истории и Французского центра сельскохозяйственных исследований с 1966 по 1987 год кофейные растения с Мадагаскара , Коморских островов , Маскаренских островов , Гвинеи , Кот-д'Ивуара , Камерун , Центральная Африка , Конго , Эфиопия , Кения и Танзания Были собраны . Черенки впервые были C. charrieriana собраны в 1985 году в лесном заповеднике Бакосси в Камеруне в Центральной Африке вместе с 70 другими видами Coffea , многие из которых уже были таксономически идентифицированы. [ 6 ] Хотя C. charrieriana была идентифицирована как морфологически отличающаяся от ранее идентифицированных видов Coffea , дальнейшая работа не проводилась до 1997 года. В 1997 году черенки были отправлены в Институт исследований в области развития (IRD), где проводились дальнейшие исследования, такие как наблюдение за семенной кожурой. были проведены анатомические наблюдения листьев и биохимический анализ. Лишь в 2008 году, после морфологических и генетических исследований этого вида, он был признан новым видом Coffea . [ 2 ] Анализ генотипирования показывает, что charrieriana отделилась C. от общего предка 11,15 миллиона лет назад. [ 3 ]
Описание
[ редактировать ]Coffea charrieriana может вырастать до 5–10 м (16–33 футов) в высоту и распространяться на 5–7 м (16–23 футов). Кусты могут вырасти до 1–1,5 м (3 фута 3 дюйма – 4 фута 11 дюймов) в высоту. [ 7 ] веточки имеют диаметр 1–2 мм (0,039–0,079 дюйма). [ 2 ] Прилистники форму от имеют крошечные волоски наверху, перекрывают друг друга, имеют дельтавидной до треугольной и длину 2 мм (0,079 дюйма). C. charrieriana имеет маленькие и тонкие листья эллиптической формы. Основание листа слегка клиновидное, а верхушка листа сужается к закругленному кончику. Длина этой точки сужения составляет примерно 7–13 мм (0,28–0,51 дюйма). Как верхняя, так и нижняя часть поверхности листа лишены волос и гладкие. листьев Черешки имеют длину 2 мм (0,079 дюйма). Его листовые пластинки имеют длину 4–8 см (1,6–3,1 дюйма) и ширину 2,2–3,5 см (0,87–1,38 дюйма) и содержат от трех до семи вторичных нервных клеток на каждой стороне средней жилки. Третичные жилки сетчатые , имеют нитевидное строение. Лист также имеет безволосые структуры domatia. Анатомически структура листа состоит из верхнего эпидермиса (20–30 мкм), палисадного мезофилла (20–30 мкм), губчатого мезофилла (45–70 мкм) и нижнего эпидермиса (10–20 мкм). Эта структура очень похожа на структуры, встречающиеся в других сортах кофе. разновидность. [ 2 ] Однако по сравнению с другими видами Coffea листья тонкие, толщиной 100–130 мкм и содержат очень мало вторичных нервов. Эти свойства отличаются от других видов Coffea , встречающихся в Центральной Африке, и напоминают свойства Phaeanthus ebracteolatus , дикого вида, обитающего в Африке. Размер отдельных компонентов структуры листа также намного меньше, чем в среднем у большинства других видов Coffea . Кроме того, эта аномально маленькая характеристика листьев является одной из трех, известных в Центральной Африке, наряду с C. anthonyi и C. kapakata .
На стебле одно-два соцветия ; каждое соцветие содержит один цветок и две чашечки. Чашечки делятся на верхнюю и нижнюю структуры. Нижний чашечник имеет форму венчика с двумя более мелкими листовыми долями. Верхняя чашечка имеет две широкотреугольные прилистники и две узкоэллиптические доли листвы. Это растение состоит из плодов, которые по своей природе представляют собой костянки , каждый из которых содержит два пирена, по одному семени на пирен. Плод соединен с безволосой плодоножкой длиной 2 мм (0,079 дюйма). Красный мясистый плод имеет размер 9–10 мм × 7 мм (0,35–0,39 дюйма × 0,28 дюйма), а кофейное семя внутри имеет эллиптическую форму и покрыто паренхиматозной семенной оболочкой. По сравнению с другими Coffea видами , у C. charrieriana отсутствуют склереиды в семенной кожуре; отсутствие склереидов наблюдается у растений рода Psilanthus и других мадагаскарских видов. Размер семени составляет 5 мм (0,20 дюйма) в длину, 4 мм (0,16 дюйма) в ширину и 3 мм (0,12 дюйма) в толщину. Характеристика кофе у вида семя округлое, гладкое, бороздчатое. [ 2 ] Цветки не имеют цветоножки и состоят из пяти лепестков. Трубка белого венчика имеет длину 1 мм (0,039 дюйма), а лопасти - 5–8 мм (0,20–0,31 дюйма) в длину и 2–3 мм (0,079–0,118 дюйма) в ширину. цветка Гинецей представляет собой небольшой диск, расположенный на вершине завязи и окруженный усеченным гладким отгибом чашечки . Характеристики цветка очень близки к характеристикам рода Coffea . У цветка пыльники и столбик выступают ; пыльники также прикреплены к венчику. Короткая нить, которая соединяется с зоной между трубкой, лепестками и венчиком, не является полупрозрачной, что делает ее отличным видом от близкородственного рода Psilanthus , у которого этот участок обычно имеет полупрозрачный цвет. [ 2 ] C. charrieriana также имеет трубку венчика (длиной 1 мм), столбик (длиной 10 мм), двухлопастное рыльце (длиной 2 мм), пыльник (длиной 3 мм) и нить пыльника (длиной 2 мм). Размер трубки венчика , лепестков венчика и пыльников отличается от других известных видов Coffea из Центральной Африки.
Биохимия
[ редактировать ]Биохимический анализ семян показывает, что они не содержат кофеина. [ 2 ] эта биохимическая характеристика, не содержащая кофеина, обычно встречается у мадагаскарских Coffea . видов [ 8 ] Исследования показали, что 30 из 47 видов мадагаскарского кофе содержат очень мало кофеина или вообще не содержат его. [ 9 ] Это второй вид, не содержащий кофеина, наряду с C. pseudozanguebariae , который растет в прибрежных сухих лесах недалеко от Индийского океана . [ 8 ] Предполагается, что отсутствие кофеина у видов Coffea связано с дефицитом сплайсосом . Хотя растения содержат необходимые гены для производства кофеина, из-за сбоя в пути синтеза белка в результате неправильного паттерна сплайсинга кофеин не вырабатывается. Отсутствие кофеина обусловлено моногенным типом наследования с участием одного гена и двух аллелей; растение, содержащее рецессивный аллель , не содержит кофеина. С другой стороны, вполне вероятно, что уровень производства кофеина контролируется полигенным наследованием, а количество вырабатываемого кофеина является генетическим фактором. [ 9 ] В ходе дальнейшего анализа было обнаружено, что вместо накопления кофеина дефицитный ген кофеинсинтазы , ответственный за выработку кофеина, вместо этого продуцировал вещество под названием теобромин . Это открытие ученых привело к дальнейшему пониманию генетики кофеина в растениях Coffea и к возможности гибридизации кофейных растений с растениями, не содержащими кофеина, для получения без кофеина линии семян с более низкими концентрациями кофеина. Это также открыло возможность удалить этот конкретный ген из растений, содержащих кофеин, чтобы создать растение без кофеина. [ 10 ]
По сравнению с другими Coffea , C. charrieriana вместе с C. canephora и C. mannii имеет значительно более низкий процент линолевой кислоты . C. charrieriana также имела самое низкое содержание полиненасыщенных жирных кислот (<30%). [ 8 ] и 0,8% сухого вещества. [ 2 ] В результате, хотя C. charrieriana он ближе происходит из Африки, филогенетически к мадагаскарским, чем к африканским видам (Dussert et al. 2008, 2953). Изучая компоненты листьев C. charrieriana , можно сделать вывод, что он образует отдельный кластер генов для C. anthonyi, C. arabica, C. canephora, C. humilis , C. kapakata, C. liberica , C. liberica var. liberica и C. mannii . [ 11 ] C. charrieriana также содержит меньше кофеоилхиновой кислоты (CQA), чем другие Coffea . виды [ 12 ] Анализируя только содержание жирных кислот, C. charrieriana наиболее тесно связан с C. congensis и образует отдельную кладу от других 59 Coffea генотипов . [ 8 ]
с длинными тандемными повторами Дальнейший генетический анализ ретротранспозонов (LTR-RT), более конкретно линий SIRE и Del, был проанализирован у C. charrieriana . растения LTR-RT — избыточные участки генома . Было обнаружено, что в то время как другие виды Coffea из Западной и Центральной Африки содержали 4,5–5,1% линии SIRE, C. charrieriana содержала 3,2%. Кроме того, у C. charrieriana также был самый низкий процент фракции Del - 13,1% по сравнению с 14–16,2%, обнаруженными у других видов Западной и Центральной Африки. Это говорит о том, что, по наблюдениям SIRE и Del, C. charrieriana генетически отличается от своего географического аналога. [ 13 ]
Coffea charrieriana также имеет самый большой геном хлоропластов среди рода Coffea . При кластеризации 52 видов из Coffea и Psilanthus C. charrieriana вместе с другим видом, P. travancorensis , были исключены из кластеров из-за плохих результатов анализа. Хотя C. charrieriana происходит из Камеруна, генетические результаты позволяют предположить, что C. charrieriana находится между двумя родами Psilanthus и Coffea . Он генетически похож на виды Coffea из Западной и Центральной Африки , но имеет морфологическое сходство с Psilanthus , например, растительность. Трудность с группировкой C. charrieriana , вероятно, является результатом древней гибридизации C. charrieriana и хлоропласта Psilanthus , что привело к смешанному геному. [ 14 ]
Алкалоиды содержатся во многих растениях, включая кофе и чай , но лишь в очень небольших количествах присутствуют в C. charrieriana. [ 10 ]
Выращивание и использование
[ редактировать ]Coffea charrieriana растет во влажных местах с большим количеством солнечного света. В засушливые периоды у этого вида происходит морфогенез цветочных почек , но цветущие почки не появляются до следующего дождя. После дождя через семь дней наблюдается цветение. Время цветения всех видов Coffea колеблется от 5 до 13 дней, что затрудняет правильное время гибридизации. [ 15 ]
Как и у других видов Coffea , мясистые плоды C. charrieriana содержат съедобные бобы. Их можно приготовить путем сушки, обжарки или измельчения, как правило, для приготовления кофе. Будучи натуральным кофе без кофеина, он является альтернативой кофе с искусственным содержанием кофеина. [ 16 ] такие методы, как гибридизация растений между видами, не содержащими кофе, биотехнологическое вмешательство в генетику и химическая экстракция. С ростом спроса на кофе без кофеина для искусственного снижения содержания кофеина стали использоваться [ 17 ] Обычно присутствие кофеина действует на вкусовые рецепторы, придавая продуктам с кофеином отчетливый вкус. [ 18 ] поэтому, как вид, не содержащий кофеина, C. charrieriana может быть не предпочтителен для любителей кофе, которые предпочитают вкус кофеина. C. charrieriana можно использовать при гибридизации растений, поскольку теобромин может передаваться между породами, что позволяет изменять концентрацию кофеина при скрещивании с видами, содержащими кофеин. [ 10 ] Семена C. charrieriana в настоящее время разрабатываются, чтобы стать первым натуральным кофе без кофеина, доступным на рынке. назвали это зерно Decaffito . Бразильские разработчики [ 10 ]
Еще одним возможным применением C. charrieriana является извлечение 5-кофеилхиновой кислоты (CQA) из листьев кофе, поскольку большинство видов Coffea , включая C. charrieriana , содержат природные антиоксидантные соединения. Этот природный антиоксидант можно использовать в пищевых продуктах и нутрицевтиках . [ 19 ]
Ферма Coffea Diversa в Коста-Рике в настоящее время [ на момент? ] выращивание C. charrieriana. [ 20 ] [ сомнительно – обсудить ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Чадберн, Х.; Дэвис, AP; Чик, М.; Онана, Ж.-М. (2017). « Кофе Шарьериана » . Красный список исчезающих видов МСОП . 2017 : e.T18536873A18539476. doi : 10.2305/IUCN.UK.2017-3.RLTS.T18536873A18539476.en . Проверено 19 ноября 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л Стоффелен, Пит; Нуаро, Мишель; Кутюрон, Эммануэль; Энтони, Франсуа (сентябрь 2008 г.). «Новый кофе без кофеина из Камеруна» . Ботанический журнал Линнеевского общества . 158 (1): 67–72. дои : 10.1111/j.1095-8339.2008.00845.x . ISSN 0024-4074 . Проверено 21 апреля 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Хамон, Перла, Корринн Э. Гровер, Аарон П. Дэвис, Жан-Жак Ракотомалала, Натали Э. Рахарималала, Виктор А. Альберт и Хосахалли Л. Шринат и др. 2017. «Генотипирование путем секвенирования обеспечивает первую хорошо выясненную филогению кофе (кофе) и дает представление об эволюции содержания кофеина в его видах». Молекулярная филогенетика и эволюция 109: 351–361. doi:10.1016/j.ympev.2017.02.009.
- ^ «10 лучших новых видов, 2008 г.» . Архивировано из оригинала 28 мая 2009 г.
- ^ Чадберн, Х.; Дэвис, AP; Чик, М.; Онана, Ж.-М. (2017). « Кофе Шарьериана » . Красный список исчезающих видов МСОП . 2017 : e.T18536873A18539476. doi : 10.2305/IUCN.UK.2017-3.RLTS.T18536873A18539476.en .
- ^ Энтони, Франсуа; Дюссерт, С.; Олд, Э. 2007. Генетические ресурсы кофе. В: Энгельманн Ф., Олд Э., Асторга К., Дюссерт С., Энтони, Франсуа, ред. «Дополнительные стратегии сохранения ex situ генетических ресурсов Coffea arabica. Тематическое исследование в CATIE, Коста-Рика» «Рим: Bioversity International, Тематические обзоры сельскохозяйственного биоразнообразия», 12–22.
- ^ «Кофейное дерево (Coffea Charrieriana) - Растения | Кандидовое садоводство» . 2020. Кандид. [1]
- ^ Перейти обратно: а б с д Дюсер, Стефан, Андреина Лаффарг, Александр де Кочко и Тьерри Жоэ. 2008. «Эффективность жирнокислотного и стеролового состава семян для хемотаксономии кофе подрода Coffea». Фитохимия 69 (17): 2950–2960. [2] [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Перейти обратно: а б Хамон П., Ракотомалала Дж., Акаффу С., Разафинариву Н., Кутурон Э.; Гайо, Ромен; Крузийя Д., Хамон С. и де Кочко А., 2015. Виды рода Coffea, не содержащие кофеина. Кофе в здоровье и профилактике заболеваний, стр. 39–44.
- ^ Перейти обратно: а б с д Приди, В.Р. (редактор), 2014 г., Кофе в здоровье и профилактике заболеваний, Elsevier Science & Technology, Сан-Диего. Доступно на: ProQuest Ebook Central. [19 ноября 2020 г.].
- ^ Мис, Корентин, Флоренс Суар, Седрик Дельпорт, Эрик Деконинк, Пит Стоффелен, Кэролайн Стевиньи, Жан-Мишель Кауфманн и Крис Де Брекелер. 2018. «Идентификация листьев кофе с использованием FT-NIR-спектроскопии и SIMCA». Таланта 177: 4–11. [3] [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Родригес-Гомес, Росио, Жером Ванхеверзвин, Флоренс Суар, Седрик Дельпорт, Кэролайн Стевиньи, Пит Стоффелен, Крис Де Брекелер и Жан-Мишель Кауфманн. 2018. «Определение трех основных хлорогеновых кислот в водных экстрактах листьев кофе методом жидкостной хроматографии в сочетании с электрохимическим детектором». Антиоксиданты 7 (10): 143. doi: 10.3390/antiox7100143.
- ^ Гийо, Ромен, Тибо Дарре, Матильда Дюпейрон, Александр де Кочко, Серж Амон, Эммануэль Кутюрон и Доминик Крузийя и др. 2016. «Частичное секвенирование раскрывает мобильный элементный состав геномов кофе и предоставляет доказательства различных эволюционных историй». Молекулярная генетика и геномика 291 (5): 1979–1990. doi: 10.1007/s00438-016-1235-7.
- ^ Чарр, Дж., Гаравито, А., Гийе, К., Крузийя, Д., Декомб, П., Фурнье, К., Ли, С., Рахарималала, Э., Ракотомалала, Дж., Стоффелен, П. , Янссенс С., Хамон П. и Гайо Р., 2020. Сложная история эволюции кофе, раскрытая с помощью полных пластидных геномов и 28 800 ядерных SNP-анализов, с особым акцентом на Coffea canephora (кофе Робуста). Молекулярная филогенетика и эволюция, 151, с. 106906.
- ^ Нуаро М., Шарье А., Стоффелен П. и др. 2016. Репродуктивная изоляция, поток генов и видообразование в бывшем подроде Coffea : обзор. Деревья 30, 597–608. https://doi.org/10.1007/s00468-015-1335-8
- ^ Рафферти, Джон П. 2012. «Кофе Чарриер | Растение». Британская энциклопедия. https://www.britanica.com/plant/Charrier-coffee .
- ^ Сильваролла М., Маццафера П. и Фазуоли Л. 2004. «Натуральный кофе арабика без кофеина». Природа 429, 826 https://doi.org/10.1038/429826a
- ^ Пул, Р.Л., Тордофф, М.Г. Вкус кофеина. J Кофеин Рез. 2017;7(2):39-52. doi:10.1089/jcr.2016.0030
- ^ Лойццо, Моника Роза и Роза Тундис. 2019. «Растительный антиоксидант для применения в пищевой и нутрицевтической промышленности». Антиоксиданты 8 (10): 453. doi: 10.3390/antiox8100453.
- ^ Валленгрен, Майя. «Коста-Рика поднимает устойчивость кофе на более высокий уровень». Журнал «Торговля чаем и кофе», март 2015, 24+. Gale General OneFile (по состоянию на 10 октября 2020 г.). https://link.gale.com/apps/doc/A421625205/ITOF?u=usyd&sid=ITOF&xid=70552e99
