В русском языке слово «какао» означает дерево Theobroma cacao, семена этого дерева, порошок, который изготавливается из этих семян, а также напиток, получаемый из этого порошка. Слово «theobroma» переводится с древнегреческого как «пища богов». Считается, что первыми какао в качестве пищи начали использовать древние майя три тысячи лет назад.

С тех пор плоды дерева какао (по-другому называемого шоколадным деревом) получило широкое распространение по всей планете. Ежегодно в мире производится 4,7 млн тонн какао. Появились разные его сорта и технологии выращивания. Например, в Америке какао культивируется на крупных плантациях, а в Африке его выращивают и производят небольшие предприятия.

Многие производители предпочитают выращивать гибридные деревья какао. Несмотря на то, что в результате получаемый шоколад имеет более низкое качество, такие деревья менее устойчивы к болезням. Для того, чтобы исправить ситуацию, группа ученых из 23 организаций потратила немало времени и средств и расшифровала геном дерева какао криоло — самого элитного сорта какао. В криоло, как правило, меньше кислоты, почти нет горечи, и наряду с мягким вкусом оно имеет выраженный дополнительный аромат. Другие сорта имеют характерный вкус какао и при этом являются частично горькими или кислыми.<2>

Результаты работы ученых по расшифровке генома какао опубликованы в журнале Nature Genetics.

Важным открытием стало то, что геном только на 20% состоит из мобильных элементов, которые являются следствием естественных изменений генетической последовательности. «Это существенно меньше, чем у других видов растений, и, таким образом, это могло привести к замедлению эволюции шоколадных растений, результатом чего является относительно простая структура генома», — говорит один из авторов работы Сиела Максимова из Университета штата Пенсильвания (США).

Исследование позволило ученым определить большое количество генов, которые отвечают за вкусовые качества какао и могут участвовать в сопротивлении болезням.

Ведущий автор работы Ксавье Аргу из Центра международного сотрудничества агрономических исследований (CIRAD), расположенного в городе Монпелье во Франции, и его коллеги выявили два семейства генов, устойчивых к болезням. Таким образом, ученые смогли предложить способ, которым, вероятно, можно вывести менее подверженный заболеваниям подвид сорта криоло. Однако этот способ нуждается в дополнительных проверках.<3>

Вторым направлением работы Аргу и его коллег стал поиск генов, отвечающих за вкусовые качества. Одним из ценных компонентов какао-бобов является какао-масло — жир, выжимаемый из семян плодов шоколадного дерева.

Исследователи выделили 84 гена, которые контролируют не просто количество какао-масла, но и его качество.

Несколько сотен генов, выделенных исследователями, отвечают за количество и качество других составляющих какао-плодов, таких как: природные антиоксиданты, пигменты, ароматические составляющие, флавоноиды (фенольные соединения, обладающие рядом полезных свойств, в том числе и антибактериальным/антимикробным действием) и терпеноиды (органические соединения, которые являются активными участниками обменных процессов, протекающих в растениях).<4>

Результаты данной работы в будущем позволят увеличить объемы производства какао (и, соответственно, шоколада), которые к тому же будут более вкусными, ароматными и полезными для здоровья.

Помимо этого практического применения результаты ученых могут иметь и политическое значение. В декабре в Кот-д'Ивуаре разгорелся политический кризис, а поскольку эта африканская страна экспортирует более половины всех какао-бобов, то над мировым рынком шоколада возникла угроза. Так, за первую неделю конфликта цена какао-бобов подскочила на 23%. Производство какао улучшенного качества может позволить мировому рынку шоколада быть менее чувствительным к событиям в Кот-д'Ивуаре.

Расшифрован геном какао