Грибы придают вкус ванили

Ваниль — самый популярный в мире аромат. Она также широко используется в косметической и фармацевтической промышленности, например, в парфюмерии и лекарствах. Единственный источник ванили — орхидея Vanilla planifolia, которую выращивают в тропических регионах, таких как Мадагаскар, Индонезия и Мексика. Шахну Хойратти провёл исследование в рамках докторской диссертации в Институте биологии Лейдена, изучая роль грибковых эндофитов растений в формировании ванильного вкуса.

Идентичные, но разные

Растения ванили размножают не семенами, а черенками, поэтому они генетически идентичны. Тем не менее, вкус ванили может отличаться от растения к растению. По словам промотора Хойратти, Роберта Верпурта, заслуженного профессора фармакогнозии, различия во вкусе связаны не только с условиями выращивания. Свою роль играют и грибковые эндофиты, поселившиеся в растении.

Хойратти исследовал, какие эндофиты можно найти на растениях и стручках ванили на острове Реюньон близ Мадагаскара. Он обнаружил, что листья и стручки содержат разные грибковые эндофиты, с чёткими различиями как между листьями и стручками, так и между отдельными растениями. Растения из разных регионов также имеют разный состав эндофитов.

Сложный вкус

Хойратти исследовал, влияют ли эндофиты на образование ароматических веществ. В лабораторном исследовании in vitro он изолировал и протестировал различные эндофиты. Несколько эндофитов показали способность осуществлять отдельные этапы биосинтеза ванили. Натуральный ванильный аромат из стручков зависит от более чем 250 различных компонентов. Ванилин является наиболее важным веществом по количеству. Хойратти обнаружил эндофит, который преобразует феруловую кислоту — вещество, содержащееся в растении — в ванилин. Другой грибок, как выяснилось, преобразует ванилин в ванилиловый спирт. Это вещество обеспечивает типичный вкус бурбонской ванили, высококачественного сорта.

Ни один из изученных грибков не мог осуществить полный биосинтез ванили, но они могли выполнять несколько этапов процесса. «В какой степени грибы участвуют во всём биосинтезе — вопрос, который остаётся открытым», — говорит Верпурт. «Может быть, растение поставляет феруловую кислоту, а эндофиты делают всё остальное, или это сотрудничество между растением и эндофитами. Предстоит ещё много исследований».

Ванильный аромат из промышленности

Производство ванили из орхидеи Vanilla planifolia очень трудоёмко и сложно: орхидеи опыляют вручную, а стручки после сбора проходят длительный процесс ферментации. Спрос на ванильный аромат во много раз превышает предложение натуральной ванили. Промышленность использует большую его часть в напитках кола и мороженом. Ванилин химически синтезируют с 1920-х годов. В 1970-х годах добавился биотехнологический метод производства, при котором микроорганизмы производят ванилин на основе лигнина — побочного продукта целлюлозно-бумажной промышленности. Феруловую кислоту из природного источника также превращают в ванилин с помощью микроорганизмов. Синтетический ванилин и ванилин из биотехнологий имеют менее богатый вкус, чем стручки ванили, но их производство намного дешевле. Менее 1% производимого ванильного аромата происходит из стручков ванили.