根據一項新研究，你在糖果和蘇打水中享受的那種櫻桃味很可能是在遠離櫻桃樹的實驗室里通過研究植物發現的芳香和風味化合物的組合。它和杏仁提取物的甜美香味實際上可能是牽牛花的功勞。有些味道和香氣比其他的更難以捉摸，普渡大學的一個研究小組最近發現了香料行業最關注的化合物之一的分子配方： 苯甲醛（Benzaldehyde）。
它聽起來可能並不美味，但它是一些最受歡迎的味道的關鍵，包括櫻桃、杏仁和覆盆子。在食品工業的經濟價值方面，它僅次於香蘭素。
領導該團隊的普渡大學農學院生物化學特聘教授Natalia Dudareva說：“苯甲醛賦予了那種令人愉快的杏仁般的香味，是許多水果香味的一部分。這種香味吸引了授粉者，除了這些水果之外，它還存在於其他植物中，包括牽牛花。”
生物化學家追蹤分子配方，稱為生物合成途徑，製造這些化合物，並使它們被裝入不同的口味，成為我們享受的產品。她解釋說，當分子配方中的步驟缺失時，商業生產中就會使用自然過程之外的化學品。
Dudareva說：“當化學反應被加入以填補空白時，就會出現問題，”她也是普渡大學植物生物學中心的主任。“使用完全天然的途徑來製造一種風味化合物要好得多，也安全得多，但要發現所有的步驟是很困難的。苯甲醛有一個特別令人費解的生物合成途徑，而且直到現在才被完全揭示出來。”
Dudareva和她的團隊研究了牽牛花的香味，發現了苯甲醛的分子配方。這項工作在《自然通訊》雜誌上發表的一篇論文中作了詳細介紹，有關該工藝的專利正在申請中。
Dudareva表示：“我們的目標是在植物中發現自然過程，而這一發現使一種非常重要的風味化合物成為可能。合成的替代方法是真正從植物中提取化合物，但全世界生產的苯甲醛中只有1.5%是通過這種方式獲得的。”
她說，這種生物合成途徑很可能被遺傳到酵母或其他微生物上，以便將其納入廣泛用於食品和飲料生產的發酵過程。
論文作者、Dudareva實驗室的博士后研究員黃興琦說，研究小組發現，矮牽牛花瓣中苯甲醛的合成涉及一種由兩個亞單位組成的酶，它們必須以相等的數量結合才能激活。
“直接負責的基因和苯甲醛合成所需的酶是個謎，”他說。“我們嘗試了較新的技術，但還是採取了經典的方法來揭示它。”
他表示，這是因為這種酶需要兩個亞基才能發揮作用，或者說是異二聚體結構，這是不常見的。
正因為如此，早期尋找單一成分的分析方法似乎失敗了。他說：“我們估計了我們正在尋找的蛋白質的大小，以及我們已經了解的有關該途徑的其他信息。我們並沒有在這個估計範圍內找到一個單一蛋白質的良好跡象。然而，我們注意到有兩個大小為我們估計值一半的成分存在，我們認為也許有兩個亞單位。”
進一步的蛋白質組學和遺傳學測試證實了他們的想法，並揭示了所涉及的基因。他們的工作發現這些蛋白質亞單位也有一個有趣的結構。它們形成了所謂的Rossmann摺疊，以已故普渡大學教授和著名結構生物學家Michael Rossmann命名。
“普渡大學一直在研究牽牛花，”Dudareva說。“這一發現是最新的。我們現在已經繪製出了幾乎所有負責矮牽牛花香味化合物的基因和途徑。在其中還看到體現了由一位教職員工發現並以其名字命名的結構的蛋白質，這就增加了一種特殊的聯繫。這很美。”