Coffea — род цветковых растений семейства Rubiaceae .Виды Coffea — это кустарники или небольшие деревья, произрастающие в тропической и южной Африке и тропической Азии . Семена некоторых видов, называемые кофейными зернами , используются для ароматизации различных напитков и продуктов. Плоды, как и семена, содержат большое количество кофеина и имеют отчетливый сладкий вкус.
Растение считается одной из самых ценных и широко продаваемых товарных культур в мире и является важным экспортным продуктом нескольких стран, включая страны Центральной и Южной Америки, Карибского бассейна и Африки. Торговля кофе в значительной степени зависит от двух из более чем 120 видов, Coffea arabica (обычно известный просто как «Арабика»), на долю которого приходится 60–80% мирового производства кофе, и Coffea canephora (известный как « Робуста »), на долю которого приходится около 20–40%. [2] [3] Оба вида кофе уязвимы к сдвигам, вызванным изменением климата, в зонах их выращивания , что, вероятно, приведет к снижению производства в некоторых из наиболее важных регионов выращивания. [4] [5] [6]
Существует более 130 видов Coffea , который выращивается из семян. Два самых популярных — Coffea arabica (широко известный просто как «Арабика»), на долю которого приходится 60–80% мирового производства кофе, и Coffea canephora (известный как « Робуста »), на долю которого приходится около 20–40%. [2] [3] C. arabica предпочитают из-за его более сладкого вкуса, в то время как C. canephora имеет более высокое содержание кофеина. C. arabica берет свое начало в высокогорьях Эфиопии и на плато Бома в Судане и появился в результате гибрида между C. canephora и C. eugenioides . [7]
Деревья приносят съедобные красные или фиолетовые плоды, которые представляют собой либо эпигинные ягоды , либо нераскрывающиеся костянки . [8] Плод часто называют « кофейной вишней », и он содержит два семени, называемых « кофейными зернами ». [9] Несмотря на эти термины, кофе не является ни настоящей вишней (плоды определенных видов рода Prunus ), ни настоящими бобами (семена растений семейства Fabaceae ).
В любом урожае кофе около 5–10% плодов содержат только одно зерно. Называется пиберри , оно меньше и круглее обычного кофейного зерна.
При выращивании в тропиках кофе представляет собой мощный куст или небольшое дерево, которое обычно достигает высоты 3–3,5 м (9,8–11,5 футов). Наиболее часто выращиваемые виды кофе лучше всего растут на больших высотах, но не переносят отрицательных температур. [10]
Дерево Coffea arabica плодоносит через три-пять лет, плодонося в среднем 50-60 лет, хотя возможно и до 100 лет. [11] Белые цветы очень ароматные. Плоды созревают примерно через девять месяцев.
Кофеин в кофейных зернах служит токсичным веществом, которое защищает от насекомых и других вредителей, форма естественной защиты растений от травоядных . Кофеин одновременно привлекает опылителей , в частности медоносных пчел, создавая обонятельную память, которая сигнализирует пчелам вернуться к цветам растения. [12] Не все виды Coffea содержат кофеин, и самые ранние виды имели небольшое содержание кофеина или вообще не содержали его. Кофеин независимо эволюционировал в нескольких линиях Coffea в Африке, возможно, в ответ на сильное хищничество вредителей во влажных условиях Западной и Центральной Африки. [12] Кофеин также независимо эволюционировал в более отдаленно родственных родах Theobroma ( какао ) и Camellia ( чай ). [13] Это говорит о том, что выработка кофеина является адаптивной чертой в эволюции кофе и растений. Плоды и листья также содержат кофеин и могут использоваться для приготовления кофейного чая и чая из кофейных листьев . Фрукт также используется во многих марках безалкогольных напитков, а также в предварительно упакованных чаях. [14] [15] [16] [17]
На производство кофе влияют несколько насекомых-вредителей, в том числе кофейный жук-древоточец ( Hypothenemus hampei ) и кофейная минирующая моль ( Leucoptera caffeina ).
Кофе используется в качестве пищевого растения личинками некоторых видов чешуекрылых ( бабочек и моли ), Dalcera abrasa , репной моли и некоторыми представителями рода Endoclita , включая E. damor и E. malabaricus .
Новые виды Coffea все еще идентифицируются в 2000-х годах. В 2008 и 2009 годах исследователи из Королевских ботанических садов в Кью назвали семь видов из гор северного Мадагаскара , включая C. ambongensis , C. boinensis , C. labatii , C. pterocarpa , C. bissetiae и C. namorokensis . [18]
В 2008 году в Камеруне были обнаружены два новых вида : Coffea charrieriana , который не содержит кофеина, и Coffea anthonyi . [19] Скрещивание нового вида с другими известными сортами кофе может привнести в культурные растения кофе две новые особенности: зерна без кофеина и самоопыление .
В 2011 году Coffea поглотил двадцать видов бывшего рода Psilanthus из-за морфологического и генетического сходства между двумя родами. [20] Исторически эти два рода считались разными из-за различий в длине трубки венчика и расположении пыльников : Coffea с короткой трубкой венчика и выступающим столбиком и пыльниками; Psilanthus с длинной трубкой венчика и включенными пыльниками. Однако эти характеристики присутствовали не у всех видов любого из соответствующих родов, что сделало два рода чрезвычайно похожими как по морфологии, так и по генетической последовательности. Этот перенос расширил Coffea со 104 видов до 124 и распространил его естественное распространение на тропическую Азию и Австралазию.
Геном кофе был опубликован в 2014 году, идентифицировано более 25 000 генов . Это показало, что кофейные растения производят кофеин, используя другой набор генов, нежели те, что обнаружены в чае , какао и других подобных растениях. [21]
Надежная и почти полностью решенная филогения всего рода была опубликована в 2017 году. [12] Помимо разрешения взаимоотношений видов Coffea , результаты этого исследования предполагают Африку или Азию как вероятную родовую область происхождения Coffea и указывают на несколько независимых радиаций в Африке, Азии и на островах западной части Индийского океана.
В 2020 году метод ДНК-дактилоскопии или генетической аутентификации растительного материала оказался эффективным для кофе. [22] Для исследования ученые использовали извлечение ДНК и анализ маркеров SSR . Этот метод или аналогичные методы могут позволить внести несколько улучшений в производство кофе, таких как улучшение информации для фермеров относительно восприимчивости их кофейных растений к вредителям и болезням, профессиональную систему семян кофе, а также прозрачность и прослеживаемость для покупателей зеленого, необжаренного кофе.
По состоянию на май 2024 года Plants of the World Online включает в себя: [1]
