圣保罗大学路易斯德奎罗斯农业学院 (ESALQ-) 和巴西维索萨联邦大学 (UFV) 的研究人员首次证明，红木素或胭脂红粉是一种从红木种子中提取的类胡萝卜素色素achiote 或胭脂树 ( Bixa orellana ) 不仅在种子中产生，而且在其他器官中产生，并且该过程在植物的成年阶段加剧。

《实验植物学杂志》 上 发表的一篇关于该研究的文章 还描述了可以优化色素生产的物种基因改造，这种色素广泛应用于食品和饮料行业作为天然着色剂、防晒霜以及其他药物和化妆品。

近年来，随着越来越多的消费者寻求含有天然成分的产品，对颜料的需求不断增加。根据《Revista Brasileira de Gestão e Desenvolvimento Regional》发布的数据，巴西是世界上最大的颜料生产国，其中圣保罗州处于领先地位。

“我们对巴西本土物种的解剖学和生理学特征了解得越多，尤其是那些具有经济重要性的物种，例如胭脂红，我们对它们发育所涉及的遗传途径以及它们产生的物质了解得越多，我们就越能更有效地文章的最后一位作者 Fábio Tebaldi Silveira Nogueira告诉 Agência FAPESP。他是 ESALQ- 植物发育分子遗传实验室的研究员。

在这项 由 FAPESP 部分资助的研究中，属于 Nogueira 小组和瓦格纳·坎波斯·奥托尼 (Wagner Campos Otoni) 领导的 UFV 植物组织培养实验室的研究人员分析了植物发育过程中色素的产生，重点关注幼年期到成年期的转变，还分析了植物发育过程中色素的产生。称为营养相变。这一点很重要，因为食品和饮料行业中使用的红木粉是从树的种子中提取的，因此一直认为成虫阶段的产量较高。

“我们在实验室进行了测试，评估不同发育阶段的植物，发现红木粉的产量在相变和叶子中都会增加，”诺盖拉说。

遗传分析

然后，研究人员开始研究叶子发育过程中色素产生变化所涉及的遗传和生理途径，重点关注由 microRNA 156 调节的途径，已知该途径负责幼年期到成年期的阶段变化。在其他几个工厂中。

研究人员发现，幼年期末期 microRNA 156 产量的下降与色素产量的增加同时发生。在红木树中验证这一信息的下一步包括对植物进行基因改造，以过度表达 microRNA 156。解剖学、蛋白质组学和统计分析证实了这一发现：产生的 microRNA 156 越多，在植物中观察到的幼年特征就越多，这需要过渡到成人阶段的时间更长。“幼年状态保持时间较长的叶子具有不同的形状，释放色素的通道较少，”诺盖拉解释道。

“就分子方面而言，我们发现参与色素产生途径的几种酶在幼年阶段受到抑制。然而，令我们特别震惊的是与压力相关的激素脱落酸 [ ABA ] 的存在增加：因为 ABA 和红木粉具有相似的代谢途径，就好像植物将用于制造红木粉的部分碳转移到了这条另一条生产线。如果是这样，这个过程可以解释为激素对干旱和极端温度等非生物胁迫提供的天然保护。”

研究人员还发现，转基因植物在幼年期不仅产生较少的红木粉，而且产生的其他代谢物也较少，例如萜烯，萜烯在授粉中发挥关键作用并具有许多药用用途。这一发现表明了提取的最佳时机。

洛雷纳工程学院 (EEL-)、北弗鲁米嫩塞达西里贝罗州立大学 (UENF)、帕拉伊巴联邦大学 (UFPA) 和圣克鲁斯州立大学 (UESC) 的研究人员也参与了这项研究。