Пентадипландра - Pentadiplandra

Пентадипландра
Пентадипландра офорт 1909.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Plantae
Clade:Трахеофиты
Clade:Покрытосеменные
Clade:Eudicots
Clade:Росиды
Заказ:Brassicales
Семья:Pentadiplandraceae
Хатч. & Dalziel[1]
Род:Пентадипландра
Баилл.
Разновидность:
P. brazzeana
Биномиальное имя
Pentadiplandra brazzeana
Синонимы[2]
  • Cercopetalum dasyanthum Гилг
  • Cotylonychia chevalieri Stapf
  • Pentadiplandra gossweileri Exell

Pentadiplandra brazzeana вечнозеленый кустарник или лиана, единственный вид, относящийся к роду Пентадипландра, и был помещен в отдельную семью под названием Pentadiplandraceae. Он дает большие красные ягоды, иногда с серыми пятнами. Он известен из западно-центральной тропической Африки, между северной Анголой, восточной Нигерией и западом Демократической Республики Конго. Ягода сладкая на вкус за счет протеина, Brazzein, который существенно слаще, чем сахароза.[3] Бразцеин может быть полезен как низкокалорийный подсластитель, но пока не разрешен в качестве пищевой добавки в Соединенных Штатах и ​​Европейском Союзе.

Описание

Pentadiplandra brazzeana это однодомный кустарник высотой не более 5 м (16 футов), но может также развиваться в лиана, забираясь на деревья на высоту до 20 м (66 футов).[4][5] Кустарник превращаться обычно имеет массу разветвленных выпуклых корней, тогда как морфа лианы имеет большой мясистый клубень. Ветки безволосые и несут поочередно установить, простые и цельные листья, без прилистники у основания ½ – 1 см (0,2–0,4 дюйма) в длину стебель листа.[4]

Безволосая листовая пластинка эллиптический к обтекаемый, 5–15 см (2,0–5,9 дюйма) в длину и 1½– 5 см (0,6–2 дюйма) в ширину, с клиновидный основание, заостренный кончик, тусклая или блестящая темно-зеленая верхняя поверхность и тускло-темно-зеленая нижняя поверхность, а также центральная вена который ветви перьевидные на пять-одиннадцать пар боковых жилок. Цветы в кисти в пазухах листьев или на кончиках ветвей, с стебель соцветия обыкновенного в терминальных кистях намного длиннее, до 16 см (6,3 дюйма) в длину.[4] Отдельные цветки могут быть функционально только мужскими, только женскими или гермафродит, все на одном заводе. Они сидят на 1–2 см (0,39–0,79 дюйма) в длину. стебель, и перенесите пять эллиптических тренажеров на ланцетный, ½ – 1 см (0,2–0,4 дюйма) в длину, зеленый чашелистики с фиолетовым краем, которые у основания слегка вздуваются и срослись. Внутри пять свободных от белого до желтоватого цвета. лепестки от 2 до 2½ см (0,8–1,0 дюйма) в длину, посажены между соседними чашелистиками. Они состоят из отдельного, широкого, похожего на мешочек основания или, альтернативно, описываются как имеющие заметную чешуйку, окаймленную волосками, которые образуют «крышу» над камерой, а также заставляют основание чашелистиков слипаться. Лепесток также состоит из пластинки от ланцетной до продолговатой, с неравномерными пятнами бордового цвета и заостренным кончиком.[4] Тычинки и пистолет отделены от чашелистиков и лепестков твердой ножкой (или андрогинофор ), который включает в себя от десяти до тринадцати тычинки толщиной около 6 мм (0,24 дюйма) нити соединены только у основания, образуя два или три мира. В пыльники сверху прикреплены к основанию, имеют две полости, через продольные щели выделяющие пыльцу. Яичник, который может четко отделяться от основания тычинок гинофор, имеет (четыре или) пять полостей и короткую стиль увенчанный (4- или) 5-лопастным клеймо. В мужских цветках яичник рудиментарен, а у женских цветков рудиментарны тычинки.

Плод имеет форму шара. ягода 3½ – 5 см (1,4–2 дюйма) в диаметре, полностью красные или с серыми пятнами, содержащие множество семян, прикрепленных к оси, окруженных розовой мякотью.[4] Семена имеют почковидную форму и имеют внешний слой пушистых белых одноклеточных волосков.[6]

Фитохимия

Пентадипландра содержит тиокарбаматы такой как метил N-бензилтиокарбамат, метил и этил N-метоксибензилтиокарбамат, и глюкозинолаты такие как бензил- и 4-метоксибензилглюкозинолаты.[4] В нем есть ячейки, содержащие мирозиназа.[5]

Таксономия

Pentadiplandra brazzeana был впервые описан французским ботаником и врачом Анри Эрнест Байон в 1886 году, который отнес его к семейству Capparaceae на основе образца из Осика в Конго Жак де Бразза. В 1897 г. Эрнест Фридрих Гильг описанный Cercopetalum dasyanthum в каппаровых.[7] Отто Стапф описанный Cotylonychia chevalieri в 1908 г. в рамках Sterculiaceae. В 2000 г. Клеменс Байер показал Котилонихия быть синоним к Пентадипландра.[8] Артур Уоллис Экселл представил имя Pentadiplandra gossweileri в 1927 г.[9] Семейство Pentadiplandraceae было предложено Джон Хатчинсон и британский ботаник, врач и научный исследователь Джон Макьюэн Далзил в Флора Западной Тропической Африки в 1928 г.[10]

Филогения

P. brazzeana единственный известный вид в роду Пентадипландра, и ему было присвоено собственное семейство Pentadiplandraceae. Анализ развития цветка и анатомических особенностей позволяет предположить, что Пентадипландра это реликт род, ветвящийся у основания ядра Brassicales. Имеет много общих черт с американским родом. Товария. Текущее понимание взаимоотношений Brassicaceae, основанное на ДНК-анализе 2012 года, обобщено в следующем дереве.[11]

ядро Brassicales
 
 
 
 
 

семья Resedaceae

 
 
 

семья Gyrostemonaceae

 
 
 

семья Pentadiplandraceae

 
 
 
 

семья Tovariaceae

 
 
 

семья Capparaceae

 
 
 

семья Cleomaceae

 
 

семья Brassicaceae

 
 
 
 
 
 

семья Emblingiaceae

 
 

Этимология

Пентадипландра является сокращением греческих слов πέντε (пенте), означающих «пять», διπλόος (диплоос), «двойной» и ἀνδρὸς (андрос), «самец» или «тычинка», отсылка к обычно двум языкам из пяти тычинок. каждый.[12] brazzeana вероятно, происходит от имени коллекционера типового образца Ж. де Бразза.

Распространение и среда обитания

Растение растет в Ангола, то Демократическая Республика Конго, то Центрально-Африканская Республика, то Республика Конго, Камерун, Габон и Нигерия.[13] Это не редкость в высокогорных девственных лесах, где преобладают Scorodophloeus zenkeri, но также регулярно встречается на берегах рек и во вторичных лесах. Этот вид встречается, в частности, на опушках лесов, граничащих с саваннами в Камеруне. Он нигде не появляется в кластерах.[4]

Сладость и калорийность

У большинства приматов есть генотип из вкусовый рецептор белок вкусовый рецептор типа 1 член 3 (TAS1R3), что позволяет им почувствовать вкус белка, Brazzein.[14][15] Для людей фрукт очень сладкий, но дает мало калории. Такие белки могут имитировать сладость, чтобы соблазнить диких животных съесть ягоды и разнести семена. Западные равнинные гориллы (Горилла горилла), однако есть два мутации в TAS1R3 ген, и хотя в его рационе много фруктов, ученые не наблюдали, чтобы гориллы употребляли P. brazzeana ягоды.[16] На самом деле такое поведение избегания и мутации гена вкуса могут указывать на контрадаптацию, которая удерживает горилл от поиска низкокалорийной пищи.[17]

Использует

Традиционное использование

Ягоды, листья, корни и клубни этих растений использовались в местной традиционной культуре. Считается, что корни, подвешенные в доме, отпугивают змей.[4] Порошковая кора корня является ингредиентом «африканского виски в пакетиках», который считается дешевым, но опасным. Говорят, что корень иногда едят как овощ.[18] Сироп, сделанный из корня, продается по всему бассейну Конго.[4]

Мякоть ягод едят дети и используют в качестве подсластителя в кукурузной каше.[4][18]

Современное использование

Бразцеин был изолирован от растения[19] и была сформирована компания, чтобы вывести его на рынок в 2008 году, которая первоначально заявила, что начнет продавать продукт к 2010 году, как только получит от FDA согласие на то, что его brazzein общепризнанно безопасным (ГРАС).[20] В 2012 году компания заявила, что на получение разрешения регулирующих органов может потребоваться еще один-два года.[21] и в 2014 году он все еще не получил отказ FDA от GRAS и искал партнеров,[22] и по состоянию на 2016 год продукта еще не было на рынке.[23]

Рекомендации

  1. ^ Группа филогении покрытосеменных (2009). «Обновленная классификация филогенетической группы покрытосеменных для порядков и семейств цветковых растений: APG III» (PDF). Ботанический журнал Линнеевского общества. 161 (2): 105–121. Дои:10.1111 / j.1095-8339.2009.00996.x. Получено 2013-07-06.
  2. ^ «Список растений: рабочий список всех видов растений». Получено 15 августа 2015.
  3. ^ Кант, Р. (2005). «Сладкие протеины - потенциальная замена искусственным низкокалорийным подсластителям». Журнал питания. 4: 5. Дои:10.1186/1475-2891-4-5. ЧВК  549512. PMID  15703077.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j "Pentadiplandra brazzeana Baill". PROTA4U. Получено 2017-07-27.
  5. ^ а б К. Байер; О. Аппель (2003). «Pentadiplandraceae». У К. Кублицкого; и другие. (ред.). Цветущие растения: двудольные. п. 329. Дои:10.1007/978-3-662-07255-4_33. ISBN  978-3-642-07680-0.
  6. ^ Бинг, Джеймс В. (2014). Справочник по цветущим растениям: практическое руководство для семей и родов со всего мира. п. 317.
  7. ^ "Cercopetalum dasyanthum". Тропикос.
  8. ^ Байер, Клеменс (2000). «О личности Cotylonychia Stapf (Sterculiaceae)». Бюллетень Кью. 55 (2): 499–500. Дои:10.2307/4115670. JSTOR  4115670.
  9. ^ "Pentadiplandra gossweileri Exell". База данных африканских растений. Получено 2017-08-01.
  10. ^ "Pentadiplandraceae Hutch. & Dalziel". Тропикос. Получено 2017-08-03.
  11. ^ Су, Цзюнь-Ся; Ван, Вэй; Чжан, Ли-Бин; Чен, Чжи-Дуань (июнь 2012 г.). «Филогенетическое размещение двух загадочных родов, Borthwickia и Stixis, на основе молекулярных данных и данных о пыльце, а также описание нового семейства Brassicales, Borthwickiaceae» (PDF). Таксон. 61 (3): 601–611. Дои:10.1002 / налог.613009.
  12. ^ Quattrocchi, Умберто (1999). Всемирный словарь названий растений CRC: общеупотребительные названия, научные названия, эпонимы, синонимы и этимология. 3. CRC Press. ISBN  978-0849326738.
  13. ^ "Pentadiplandra brazzeana Baillon". Глобальный информационный фонд по биоразнообразию. Архивировано из оригинал на 2016-03-03. Получено 2017-07-29.
  14. ^ Уолтерс, Д. Э; Хеллекант, Г (2006). «Взаимодействие сладкого белкового бразцеина с рецептором сладкого вкуса». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии. 54 (26): 10129–10133. Дои:10.1021 / jf062359y. ЧВК  2527743. PMID  17177550.
  15. ^ Ассади-Портер, Ф. М; Abildgaard, F; Blad, H; Cornilescu, C.C; Маркли, Дж. Л. (2005). «Бразцеин, маленький сладкий белок: влияние мутаций на его структуру, динамику и функциональные свойства». Химические чувства. 30 Дополнение 1: i90–1. Дои:10.1093 / chemse / bjh128. PMID  15738211.
  16. ^ Грубер, Карл (13 июля 2016 г.). «Гориллы, возможно, придумали способ победить ягодное растение-обманщик». Новый ученый. Получено 27 сентября 2017.
  17. ^ Guevara, E.E .; Veilleux, C.C .; Saltonstall, K .; Caccone, A .; Mundy, N.I .; Брэдли, Б.Дж. (2016). «Потенциальная гонка вооружений в совместной эволюции приматов и покрытосеменных: сладкие белки бразцеина и вкусовые рецепторы горилл». Американский журнал физической антропологии. 161 (1): 181–185. Дои:10.1002 / ajpa.23046. PMID  27393125.
  18. ^ а б Hladik, C.M .; Хладик, А. (1988). "Sucres et" faux Sucres "de la forêt équatoriale: эволюция и восприятие продуктов, обеспечивающих успех для лесных популяций Африки [Сахара и" ложные сахара "тропических лесов: эволюция и восприятие сладких продуктов лесными жителями Африки] ". Journal d'Agriculture Tropicale et de Botanique Appliquée (На французском). 35: 51–66. Дои:10.3406 / jatba.1988.6676.
  19. ^ Ming, D .; Хеллекант, Г. (1994). «Brazzein, новый высокоэффективный термостабильный сладкий протеин от Pentadiplandra brazzeana». Письма FEBS. 355 (1): 106–108. Дои:10.1016/0014-5793(94)01184-2. PMID  7957951. S2CID  6650703.
  20. ^ Холмы, Сара (24 июня 2008 г.). «Новый подсластитель выйдет на рынок, жаждущий альтернатив». FoodNavigator-USA.com.
  21. ^ Уотсон, Элейн (22 октября 2012 г.). «Помимо стевии: сделает ли бражин высшей лигой из натуральных подсластителей?». FoodNavigator-USA.com.
  22. ^ Уотсон, Элейн (11 февраля 2014 г.). «Предприниматель Brazzein ищет партнера для вывода на рынок натуральных подсластителей нового поколения». FoodNavigator-USA.com.
  23. ^ Тернер, Жанна (8 сентября 2016 г.). "Ученые делают приятное открытие: синтезированный в лаборатории бразеин". Еда Dive.