Für die meisten Stadtbewohner ist der üppige Geschmack einer reifen Gartentomate, die im Mund platzt, kaum mehr als eine ferne Erinnerung. Leider sind die Standardsorten für Supermarktkäufer für den grenzüberschreitenden Versand und die Lagerung größer, langweiliger und härter geworden. Jetzt haben Wissenschaftler den genetischen Weg aufgezeigt, der die heutigen Tomaten von ihren schmackhafteren Vorgängern beinahe unkenntlich machte.
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Durch Aufdeckung der genetischen Reise der Tomate haben Forscher wichtige geschmacksverstärkende Gene identifiziert, die im Laufe der Jahre geschrumpft sind oder verschwunden sind, als sich die Tomate verändert hat. Mit diesem neuen Wissen ausgestattet, glauben sie, dass sie den heutigen Supermarkt-Tomaten diesen Geschmack zurückgeben können - mit ein wenig genetischem Geigen.
Tomaten sind die wertvollste Obst- oder Gemüsepflanze der Welt. Laut der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen haben die Landwirte 2014 weltweit mehr als 170 Millionen Tonnen davon produziert. Unser unstillbarer Appetit auf diese leuchtende Frucht hat jedoch Konsequenzen. Die Massenprodukte, die regelmäßig auf den Weltmärkten erhältlich sind, sind gut verkehrsfähig, wochenlang lagerfähig und kosten relativ wenig - aber sie haben auch verloren, was sie überhaupt erst so begehrenswert machte.
Die heutige Frucht hat einfach nicht den Geschmack der altmodischen Tomate, findet eine neue Genomstudie, die heute in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde . „Genomische Technologien, wie sie von den Autoren in dieser Studie verwendet wurden, ermöglichen es uns wirklich, sehr effektiv zu untersuchen, was mit der Tomate passiert ist“, sagt Esther van der Knaap, eine Pflanzengenetikerin an der University of Georgia, an der sie nicht beteiligt war die neue Studie. "Was haben wir zurückgelassen und was tragen wir durch?"
Um die genetische Geschichte der Frucht von ihren Vorfahren in den Anden bis heute zu verfolgen, haben der Pflanzengenetiker Harry Klee und seine Kollegen die Genome von 398 Tomatensorten und -verwandten sequenziert - eine Mischung aus modernen kommerziellen Pflanzen, Erbstücken und Wildpflanzen. Dann baten sie eine Gruppe von Geschmackstestern, die Eigenschaften von 101 Tomatensorten zu bewerten.
Der Vergleich der genetischen Fingerabdrücke jeder Frucht mit Verkostungen und Vorlieben ergab Dutzende chemischer Verbindungen und die entsprechenden Gene dahinter, die stark mit dem Geschmack assoziiert sind - von denen viele über Jahrhunderte der Züchtung verloren gegangen sind.
Die Ergebnisse zeigten auch etwas Ungewöhnliches an der Essenz des wahren Tomatengeschmacks: Es ist unglaublich komplex. Geschmack ist bereits eine komplizierte Kombination dessen, was die Zunge schmeckt und die Nase riecht. Das Aroma der Tomate ist jedoch besonders vielschichtig und beinhaltet Chemikalien wie Säuren und Zucker (die Geschmacksrezeptoren einschalten) sowie Verbindungen, die als flüchtige Stoffe bekannt sind (die unsere Geruchsrezeptoren in Gang bringen).
Es ist diese betörende Kombination aus Geschmack und Geruch, die den unverwechselbaren Tomatengeschmack hervorruft - und die maßgeblich für das Geschmacksproblem verantwortlich ist, mit dem Tomaten heute konfrontiert sind. "Die Tomate ist nicht wie viele der gewöhnlichen Früchte, an die man denken könnte, wie Bananen oder Erdbeeren. Wenn ich Ihnen nur eine flüchtige Frucht geben würde, würden Sie sagen" Oh, das ist eine Banane "", erklärt Klee von der Universität von Florida . "Es gibt mindestens 25 verschiedene flüchtige Chemikalien, die Aromastoffe, die alle zum Geschmack einer Tomate beitragen."
Geschmack ist ein delikater Tanz aus Geschmack und Aroma, und den heutigen Tomaten fehlt beides. (Frühling78 / iStock) Bei all dieser Komplexität können zwei Faktoren eine übergroße Bedeutung für den Tomatengeschmack haben: Größe und Zucker. Wie zu erwarten, schmecken Tomaten durch Zucker besser. Und je größer eine Tomate ist, desto weniger Zucker steckt in ihr.
Die neue Studie zeigte bis ins kleinste genetische Detail, wie Tomaten im Laufe der Zeit gleichzeitig größer und weniger süß wurden. Dank moderner Züchtungstechniken haben sich die Tomaten seit ihrer Domestikation um das 1000-fache vergrößert. Wissenschaftler haben zuvor die Gene identifiziert, die für die Explosion der Tomatengrößen nach der Domestikation verantwortlich sind, darunter eines mit dem Namen fw2.2 und eines mit dem Namen fasciated, die die Tomatengrößen um bis zu 50 Prozent steigern können.
Aber moderne Landwirte sind nicht nur schuld, so die genetische Untersuchung. „Die Auswahl für große Früchte und gegen Zucker ist bei den modernen Sorten dramatisch“, sagt Klee. "Aber es geht weit zurück in präkolumbianische Zeiten, als die amerikanischen Ureinwohner bereits größere Früchte mit geringerem Zuckergehalt auswählten."
Laut Klee ist es unter den heutigen Produktionsbedingungen möglicherweise nicht machbar, wieder schmackhafteren Zucker in die Mainstream-Tomaten zu geben. Das liegt daran, dass die meisten Erzeuger nicht für Geschmack bezahlt werden. Sie werden mit dem Pfund bezahlt. Es kostet genauso viel, einen Arbeiter eine kleine Tomate pflücken zu lassen wie eine große, was ein großer Grund dafür ist, dass die heutigen kommerziell hergestellten Tomaten ( Solanum lycopersicum) so viel massiver sein können als ihre winzigen wilden Vorfahren.
„Die Züchter haben Pflanzen ausgewählt, um gleichzeitig große Mengen an Früchten zu produzieren, und sie wollen größere Früchte für die Pflanze. Die Pflanze kann einfach nicht mithalten, also verdünnt man alle Geschmackschemikalien “, sagt Klee.
Die Studie ergab auch eine weitere Überraschung auf dem Weg der Tomate zur Milde. Ein Großteil der Verdünnung des Tomatengeschmacks im Laufe der Zeit war nicht nur das notwendige Ergebnis der Züchtung größerer Früchte - es war eine zufällige Nebenwirkung. Da die Züchter ihre Tomaten nicht regelmäßig genetisch testen, fällt es den 25 verschiedenen Chemikalien, die am Tomatenaroma beteiligt sind, leicht, über die Generationen hinweg nacheinander auszuscheiden, wenn das Allel für eine schlechtere Geschmacksauswahl zufällig ausgewählt wird.
Es scheint, dass bei Tomaten niemand diese langsame Verdünnung bemerkte, bis die kumulative Wirkung all dieser verlorenen Gene offensichtlich wurde. „Von den 25 flüchtigen Bestandteilen sind 13 in den modernen Sorten signifikant reduziert“, sagt Klee. "Es ist fast genau das, was Sie zufällig vorhersagen würden, aber der Nettoeffekt ist, dass Sie den Geschmack verwässert haben."
Klee vergleicht diese Tomatentragödie mit dem schrittweisen Abbau eines Symphonieorchesters: „Wenn Sie ein einzelnes Instrument herausziehen und dann zuhören, bemerken Sie den Unterschied nicht. Dann ziehst du ein zweites Instrument heraus und merkst es nicht, bis du, wenn du plötzlich weitermachst, einen Punkt erreichst, an dem du sagst, warte eine Minute, das klingt einfach nicht richtig. “
Wie können wir diese verlorenen Instrumente wiederherstellen? Glücklicherweise scheint das Zurückbringen des Tomatenaromas nicht mit den gleichen Kompromissen verbunden zu sein, die die Beziehung zwischen Zucker und Größe belasten, sagt Klee.
"Es gibt keine offensichtliche Verbindung zu Dingen, die ausgewählt werden mussten, um die Ernte zu verbessern, wie Haltbarkeit oder Festigkeit. Ich denke, wir können dies tun, ohne die gute Arbeit, die die Züchter geleistet haben, rückgängig zu machen", sagt er. „Der Mensch ist äußerst empfindlich gegenüber Gerüchen und die Mengen dieser Verbindungen in den Früchten sind tatsächlich recht niedrig, obwohl wir sie recht leicht erkennen können. Das Verdoppeln des Gehalts vieler dieser Wirkstoffe, selbst wenn man sie auf das Niveau von vor 50 Jahren in einer Erbstücktomate zurückschiebt, ist wahrscheinlich keine allzu große Herausforderung. “
Klee glaubt, dass die Wiederherstellung des Aromas von Erbstückqualität bei Standardtomaten einen Rückgang des Ertrags erfordern würde, was bedeutet, dass die Landwirte möglicherweise nur 90 Prozent ihrer aktuellen Erntegröße produzieren könnten. Entsprechend müssten auch die Preise für diese Tomaten steigen. Die Frage ist: Werden sich diese geschmacksintensiven, qualitativ hochwertigen und unvermeidlich teureren Tomaten verkaufen? Zum einen glaubt Klee, dass sie es tun werden. "Schauen Sie sich Craft Beer an, oder was mit Kaffee in den letzten Jahrzehnten passiert ist", sagt er.
Über die Spezialität Tomaten hinaus gibt es jedoch Grenzen für das, was mit einer durchschnittlichen handelsüblichen Tomate erreicht werden kann, die für Reisen und lange Lagerzeiten gezüchtet wird. „Eine wirklich gut schmeckende Tomate reift am Rebstock, sodass sie immer weich bleibt“, sagt van der Knaap. "Sie können nicht über große Entfernungen hergestellt werden und können nicht vier Wochen lang in einem Lebensmittelgeschäft gelagert werden, ohne dass es zu Fäulnis kommt."
Wie Tomaten gehandhabt werden, beeinflusst auch ihren ultimativen Geschmack - sowohl auf dem Weg von der Farm zum Laden als auch beim Käufer zu Hause. "Wenn Sie den Geschmack einer Tomate zerstören wollen, ist es ganz einfach: Geben Sie sie einfach in den Kühlschrank", sagt sie.
Trotzdem glauben beide Forscher, dass es möglich ist, die durchschnittliche Qualität von Lebensmittel-Tomaten erheblich zu verbessern. "Wenn diese Tomaten noch ein wenig verbessert werden können, ist dies ein großer Gewinn für die Verbraucher, und diese Studie zeigt mit Sicherheit eine Roadmap, wie dies getan werden kann", sagt van der Knaap.
Klees Labor an der Universität von Florida geht nun weiter als nur eine Roadmap zu erstellen. Sie testen Sorten mit ein wenig Hilfe von Hausgärtnern. Für eine Spende an das Tomatenforschungsprojekt können bürgerliche Tomatenwissenschaftler ein Paket mit den Tomatensamen Garden Gem und Garden Treasure der Gruppe erhalten, um sie zu pflanzen und für das Projekt zu dokumentieren. Natürlich können Freiwillige auch gerne die Früchte ihrer Arbeit essen, auch wenn Lebensmitteleinkäufer nicht den gleichen Geschmack haben.
„Ich denke, wir werden in einer kommerziellen Tomate kein Erbstück-Aroma erzeugen. Weil die Erzeuger nicht in der Lage sein werden, sich auf den Ertrag einzulassen, und Ertragsreduzierung der einzige Weg ist, um mehr Zucker zu bekommen “, sagt Klee. "Es wird nicht wie ein frischer Brandywein sein, der in Ihrem Garten gepflückt wird, aber es wird viel besser."
