“北极苹果(Arctic apples)是2017年2月在美国中西部少数几个州销售的,这个月计划开始在加州销售,可能是切成片装袋销售,预计2017年年底会在美国其他区域开始销售。”15日,美国北卡罗莱纳大学医学院药理系博士后任金琪告诉科技日报记者。

北极苹果会在切开三周后不变色,为什么?“苹果细胞中的叶泡中含有一些不寻常的有机物——多酚类,细胞器叶绿体和线粒体中则含有多酚氧化酶。正常情况下两者分处不同场所,不会相遇。”中科院遗传与发育研究所生物学研究中心高级工程师姜韬对科技日报记者说,当苹果被切开或细胞受损,多酚氧化酶与多酚类就会相遇,这时前者就利用空气中的氧气,把多酚类氧化生成醌类物质,然后经过一系列反应,颜色变得越来越重,由浅褐变为棕色。

研究人员通过一种叫“基因沉默”的技术,在多酚氧化酶基因表达活性不变的情况下,使控制多酚氧化酶的合成模板mRNA的量得到降低,从而减少了多酚氧化酶的量。

“基因沉默”技术是科学家探索的一种分子生物学技术,并成功在调整基因表达的相关基础研究中得到广泛的应用,应用到社会消费的食品方面则为首次。

“苹果的细胞内多酚氧化酶的‘生产’分为三个关键阶段,第一个是基因表达的转录阶段,这个阶段产生出多酚氧化酶的mRNA模板；第二个是转录后的多酚氧化酶mRNA的数量稳定阶段；第三个阶段是按照模板制造出最终的多酚氧化酶。”姜韬说。

他解释,“基因沉默”技术不直接抑制基因产生mRNA的量,而是在第二个阶段降解掉其中的90%,这样就剩下10%的mRNA模板用于第三个阶段蛋白质酶分子的合成了,随着蛋白产物大幅降低,苹果切口的褐变过程就会比非转基因的慢很多。