Theobroma cacao ( какао-дерево или какао-дерево ) — небольшое (6–12 м (20–39 футов) высотой) вечнозеленое дерево семейства Мальвовые . [1] [3] Его семена, какао-бобы , используются для изготовления шоколадного тертого , сухого какао , какао-масла и шоколада . [4] Родом из тропиков Америки, крупнейшим производителем какао-бобов в 2018 году был Кот-д'Ивуар - 2,2 миллиона тонн. Его листья очередные, цельные, нелопастные, длиной 10–50 см (4–20 дюймов) и шириной 5–10 см (2–4 дюйма).
Цветки образуются гроздьями прямо на стволе и старых ветвях ; это известно как цветная капуста . Цветки маленькие, диаметром 1–2 см ( 3 ⁄ 8–13 ⁄ дюйма ), с розовой чашечкой . Цветочная формула , используемая для представления структуры цветка с помощью чисел, — ✶ K5 C5 A(5°+5 2 ) G (5). [5]
В то время как многие цветы в мире опыляются пчелами ( Hymenoptera ) или бабочками / мотыльками ( Lepidoptera ), цветы какао опыляются крошечными мухами, мошками Forcipomyia из подсемейства Forcipomyiinae . [6] [7] Было показано, что использование естественных опылителей Forcipomyia для какао Theobroma дает больше плодов, чем использование искусственных опылителей. [7]
Плод , называемый стручком какао, имеет яйцевидную форму, 15–30 см (6–12 дюймов) в длину и 8–10 см (3–4 дюйма) в ширину, созревает от желтого до оранжевого цвета и весит около 500 г (1 фунт) в спелый. Стручок содержит от 20 до 60 семян , обычно называемых «бобами», заключенных в белую мякоть.
Семена являются основным ингредиентом шоколада , а мякоть в некоторых странах используется для приготовления освежающих соков , смузи , желе и сливок . Ферментированную мякоть, которую обычно выбрасывают до тех пор, пока в 21 веке не изменились методы, можно перегонять в алкогольный напиток. [8] Каждое семя содержит значительное количество жира (40–50%) в виде какао-масла .
Активным компонентом фрукта является стимулятор теобромин , соединение, похожее на кофеин . [9]
Родовое название Theobroma происходит от греческого слова «пища богов»; от θεός ( теос ), что означает «бог» или «божественный», и βρῶμα ( брома ), что означает «пища». Видовое название какао представляет собой латиноамериканизацию названия , данного растению на коренных мезоамериканских языках , таких как какау в цельтале , киче и классических майя ; кагау в Саюла-Пополуке ; и какауатль на науатле , что означает «бобы какао-дерева». [10]
Какао ( Theobroma cacao ) — один из 26 видов, принадлежащих к роду Theobroma , отнесенному к подсемейству Byttnerioideae семейства мальвовых Мальвовые . [1]
В 2008 году исследователи предложили новую классификацию, основанную на морфологических , географических и геномных критериях: 10 групп были названы в соответствии с их географическим происхождением или традиционным названием сорта . Этими группами являются: Амелонадо, Криолло, Насьональ, Контамана, Курарай, Какао-Гвиана, Икитос, Мараньон, Нанай и Пурус. [11]
Т. cacao широко распространена от юго-востока Мексики до бассейна Амазонки . Первоначально существовало две гипотезы о его приручении; один сказал, что существует два очага одомашнивания: один в районе джунглей Лакандон в Мексике, а другой в низменностях Южной Америки . [ нужна цитация ] Однако более поздние исследования моделей разнообразия ДНК показывают, что это не так. В одном исследовании [11] было отобрано 1241 дерево и классифицировано на 10 отдельных генетических кластеров. Это исследование также выявило области, например, вокруг Икитоса в современном Перу и Эквадоре , где представители нескольких генетических кластеров возникли более 5000 лет назад, что привело к развитию сорта какао-бобов Nacional . [12] Этот результат позволяет предположить, что именно здесь T. cacao был первоначально одомашнен, вероятно, из-за мякоти, окружающей бобы, которую едят в качестве закуски и ферментируют в слабоалкогольный напиток. [13] Используя последовательности ДНК и сравнивая их с данными, полученными на основе климатических моделей и известных условий, подходящих для выращивания какао, одно исследование уточнило точку зрения на одомашнивание, связав область наибольшего генетического разнообразия какао с областью в форме бобов, которая охватывает Эквадор . граница между Бразилией и Перу и южная часть колумбийско-бразильской границы. [14] Климатические модели показывают, что на пике последнего ледникового периода 21 000 лет назад, когда среда обитания, подходящая для какао, была максимально сокращена, эта территория все еще была подходящей и, таким образом, служила убежищем для видов.
Деревья какао хорошо растут в качестве подлеска во влажных лесных экосистемах. Это в равной степени справедливо и в отношении заброшенных культурных деревьев, из-за чего трудно отличить по-настоящему дикие деревья от тех, чьи родители изначально могли быть культивируемыми. [ нужна цитата ]
Какао-бобы были одновременно ритуальным напитком и основной денежной системой в доколумбовых мезоамериканских цивилизациях. В какой-то момент империя ацтеков получала ежегодную дань в размере 980 партий какао ( классический науатль : xiquipilli ) в дополнение к другим товарам. Каждая загрузка представляла собой ровно 8000 зерен. [15] Покупательная способность качественных бобов была такова, что за 80–100 бобов можно было купить новую тканевую накидку. Известно также, что использование какао-бобов в качестве валюты породило фальшивомонетчиков во времена империи ацтеков. [16]
В 2016 году какао-бобы выращивались примерно на 10 196 725 гектарах (25 196 660 акров) по всему миру. [17] Какао-бобы выращивают крупные агропромышленные плантации и мелкие производители, основная часть продукции приходится на миллионы фермеров с небольшими участками. [18] Дерево начинает плодоносить, когда ему исполняется четыре или пять лет. Взрослое дерево может иметь 6000 цветков в год, но всего около 20 стручков. Для производства 1 кг (2,2 фунта) какао-пасты требуется около 1200 семян (40 стручков) .
Исторически производители шоколада различали три основные группы сортов какао-бобов, используемых для производства какао и шоколада: Форастеро, Криолло и Тринитарио. [19] Самым ценным, редким и дорогим является группа Криолло, какао-бобы, используемые майя . Только 10% шоколада состоит из Криолло, который, возможно, менее горький и более ароматный, чем любой другой боб. В ноябре 2000 года какао-бобам, поступающим из Чуао , было присвоено наименование места происхождения под названием Cacao de Chuao (от испанского : «какао Чуао»). [20]
Какао-бобы, составляющие 80% шоколада, изготавливаются из бобов группы Форастеро, причем основным и наиболее распространенным сортом является сорт Аменоладо, тогда как сорт Арриба (например, сорт Насьональ) реже встречается в продукции Форастеро. Деревья Форастеро значительно более выносливы и устойчивы к болезням, чем деревья Криолло, что приводит к более дешевому производству какао-бобов. [21]
Крупнейшие переработчики какао-бобов включают Hershey's , Nestlé и Mars , каждая из которых закупает какао-бобы из различных источников . Шоколад можно изготовить из какао T. в несколько этапов, включающих сбор урожая, ферментацию мякоти какао , сушку, сбор и последующую экстракцию. [22] Обжарка T. cacao с использованием перегретого пара оказалась лучше, чем обычная обжарка (использование духовок), поскольку она приводила к получению какао-бобов того же качества за более короткий промежуток времени. [22]
В 2018 году мировое производство какао-бобов составило 5,3 миллиона метрических тонн (5,8 миллиона коротких тонн), при этом лидером стал Кот-д'Ивуар с 37% от общего объема. Другими крупными производителями были Гана (18%) и Индонезия (11%). [23]
.jpg/1280px-Chocolate_in_its_Rawest_Form_(27583224425).jpg)
Вредители и болезни, которым подвержено какао, а также изменение климата означают, что для решения этих проблем потребуются новые сорта. Селекционеры полагаются на генетическое разнообразие, сохраненное в полевых генных банках , при создании новых сортов, поскольку какао имеет неподатливые семена , которые невозможно хранить в обычном генном банке. [24] Стремясь улучшить разнообразие, доступное селекционерам, и обеспечить будущее полевых генных банков, эксперты разработали Глобальную стратегию сохранения и использования генетических ресурсов какао в качестве основы для устойчивой экономики какао. [25] Эта стратегия была принята производителями какао и их клиентами и направлена на улучшение характеристики разнообразия какао, устойчивости и разнообразия коллекций какао, полезности коллекций, а также облегчение доступа к более качественной информации о законсервированный материал. Некоторые природные зоны разнообразия какао охраняются различными формами охраны, например, национальными парками. Однако недавнее исследование генетического разнообразия и прогнозируемого климата [14] предполагает, что многие из этих охраняемых территорий больше не будут пригодны для выращивания какао к 2050 году. Оно также определяет территорию вокруг Икитоса в Перу , которая останется пригодной для выращивания какао и которая является домом для выращивания какао. значительному генетическому разнообразию, и рекомендует рассмотреть вопрос об охране этой территории. Другие проекты, такие как Международный центр карантина какао , направлены на борьбу с болезнями какао и сохранение генетического разнообразия.
Фитопатогены (паразитические организмы) наносят большой ущерб плантациям какао Theobroma по всему миру. Многие из этих фитопатогенов, к которым относятся многие из перечисленных ниже вредителей, были проанализированы с помощью масс-спектрометрии и позволяют определить правильные подходы к избавлению от конкретных фитопатогенов. Было обнаружено, что этот метод является быстрым, воспроизводимым и точным, показывая многообещающие результаты в будущем для предотвращения повреждения какао Theobroma различными фитопатогенами. [26]
Было обнаружено, что определенный тип бактерий Streptomycescamerooniansis полезен для T. cacao , помогая росту растений за счет ускорения прорастания семян T. cacao, ингибирования роста различных типов микроорганизмов (таких как различные оомицеты, грибы и бактерии) и предотвращения гниение Phytophthora megakarya . [27]
Различные вредители и болезни растений могут вызвать серьезные проблемы при производстве какао. [28]
Геном T. cacao диплоидный, его размер составляет 430 М п.н. , он состоит из 10 пар хромосом (2n=2x=20). В сентябре 2010 года группа ученых объявила о проекте последовательности генома какао (генотип Matina1-6). [29] Во втором, несвязанном проекте, Международный консорциум по секвенированию генома какао-ICGS, координируемый CIRAD, [30] впервые опубликовал [31] в декабре 2010 года (онлайн, бумажная публикация в январе 2011 года), последовательность генома какао , какао Криолло (ландраса из Белиза, B97-61/B2). В своей публикации они сообщили о подробном анализе геномных и генетических данных.
Последовательность генома какао выявила 28 798 генов, кодирующих белки, по сравнению с примерно 23 000 генами, кодирующими белки, в геноме человека . Около 20% генома какао состоит из мобильных элементов , что является низкой долей по сравнению с другими видами растений. Многие гены были идентифицированы как кодирующие флавоноиды , ароматические терпены , теобромин и многие другие метаболиты , участвующие в формировании вкуса и качества какао, среди которых относительно высокая доля кодирует полифенолы , которые составляют до 8% сухой массы какао-стручков. Геном какао, по-видимому, близок к гипотетическому гексаплоидному предку всех двудольных растений [32] и предлагается в качестве эволюционного механизма, с помощью которого 21 хромосома гипотетического гексаплоидного предка двудольных претерпели серьезные слияния, что привело к образованию 10 пар хромосом какао.
Последовательность генома позволяет проводить молекулярную биологию какао и выводить элитные сорта посредством селекции с помощью маркеров, в частности, на генетическую устойчивость к грибковым , оомицетным и вирусным заболеваниям, которые ежегодно приводят к огромным потерям урожая. В 2017–2018 годах из-за опасений по поводу выживаемости растений какао в эпоху глобального потепления , когда климат становится более суровым в узком диапазоне широт, где выращивается какао (20 градусов к северу и югу от экватора ) , коммерческая компания Mars, Incorporated и Калифорнийский университет в Беркли используют CRISPR для корректировки ДНК для повышения устойчивости какао в жарком климате. [33]
Дерево какао, произрастающее в тропических лесах Амазонки, было впервые одомашнено по крайней мере 5300 лет назад в экваториальной Южной Америке на территории Санта-Ана-Ла-Флорида (SALF) на территории современного юго-восточного Эквадора ( провинция Самора-Чинчипе ). Культура Майо-Чинчипе до ее завоза в Мезоамерику. [34] [35]
В Мезоамерике керамические сосуды с остатками приготовления какао-напитков были найдены на археологических раскопках, относящихся к периоду раннего формирования (1900–900 до н. э.). Например, один такой сосуд, найденный на археологическом участке ольмеков на побережье Мексиканского залива Веракрус , Мексика, датирует приготовление какао доольмекскими народами уже 1750 годом до нашей эры. [36] На тихоокеанском побережье штата Чьяпас в Мексике археологические раскопки Мокая свидетельствуют о том, что какао-напитки датируются еще раньше, 1900 годом до нашей эры. [36] Первоначальное одомашнивание, вероятно, было связано с приготовлением ферментированного, то есть алкогольного, напитка. [37] В 2018 году исследователи, проанализировавшие геном культивируемых деревьев какао, пришли к выводу, что все одомашненные деревья какао произошли от одного события одомашнивания, которое произошло около 3600 лет назад где-то в Центральной Америке. [38]
В древних текстах описано несколько смесей какао для церемониальных или лечебных, а также кулинарных целей. Некоторые смеси включали кукурузу , перец чили , ваниль ( Vanilla planifolia ) и мед. Археологические свидетельства использования какао, хотя и относительно редкие, получены в результате обнаружения целых какао-бобов в Уахактуне , Гватемала [39] и в результате сохранения фрагментов древесины какао-дерева на участках Белиза , включая Куэльо и Пултрузер-Суомп . [40] Кроме того, анализ остатков керамических сосудов обнаружил следы теобромина и кофеина в сосудах раннего формирования из Пуэрто-Эскондидо, Гондурас (1100–900 до н. э.) и в сосудах среднего формирования из Колхи, Белиз (600–400 до н. э.) с использованием методы, аналогичные тем, которые использовались для извлечения остатков шоколада из четырех сосудов классического периода (около 400 г. н.э.) из гробницы на археологическом участке майя Рио-Асуль . Поскольку какао — единственный известный товар из Мезоамерики, содержащий оба этих алкалоидных соединения, вполне вероятно, что эти сосуды использовались в качестве емкостей для какао-напитков. Кроме того, название какао есть в иероглифическом тексте на одном из сосудов Рио-Асуль. Также считается, что какао измельчали ацтеки и смешивали с табаком для курения. [ нужна цитация ] Какао было одомашнено народом Майо Чинчипе в верхней части Амазонки около 3000 г. до н.э. [41]
Первые европейские знания о шоколаде пришли в виде напитка, который впервые был представлен испанцам во время их встречи с Моктесумой в столице ацтеков Теночтитлане в 1519 году. Кортес и другие отметили огромное количество этого напитка у ацтеков. император съел, и как его слуги заранее тщательно высекли его. Образцы какао-бобов, наряду с другими сельскохозяйственными продуктами, были привезены обратно в Испанию в то время, но, похоже, напиток, приготовленный из какао, был представлен испанскому двору в 1544 году дворянами майя Кекчи, привезенными из Нового Света в Испанию монахами- доминиканцами . встретиться с принцем Филиппом . [42] В течение столетия шоколад распространился во Францию, Англию и другие страны Западной Европы . Спрос на этот напиток побудил французов основать плантации какао в Карибском бассейне , а Испания впоследствии развила плантации какао в своих венесуэльских и филиппинских колониях (Bloom 1998, Coe 1996). [43] На картине голландского художника Золотого века Альберта Экхаута изображено дикое какао-дерево в голландской Бразилии середины семнадцатого века. Испанское слово « какао» , происходящее от науатля , вошло в научную номенклатуру в 1753 году после того, как шведский натуралист Линней опубликовал свою таксономическую биномиальную систему и ввёл род и вид Theobroma cacao . Традиционные доиспанские напитки, приготовленные на основе какао, до сих пор употребляются в Мезоамерике . К ним относится оахаканский напиток, известный как теджате .
Майя верили, что какао (какао) было обнаружено богами в горе, где также хранились другие восхитительные продукты, которые они могли употреблять . Согласно мифологии майя , Пернатый Змей дал майя какао после того, как божественная бабушка-богиня Шмукане создала людей из кукурузы . [44] В апреле майя отмечали ежегодный фестиваль в честь своего бога какао Эк Чуа , событие, которое включало в себя принесение в жертву собаки с отметинами цвета какао, дополнительные жертвоприношения животных, подношения какао, перьев и благовоний, а также обмен подарков. В похожей истории творения мексиканский ( ацтекский ) бог Кетцалькоатль обнаружил какао ( cacahuatl : «горькая вода») в горе, наполненной другими растительными продуктами. [45] Какао регулярно предлагалось пантеону мексиканских божеств, а Мадридский кодекс изображает священников, прокалывающих себе мочки ушей (саможертвоприношение) и покрывающих какао кровью в качестве подходящей жертвы богам. Какао-напиток использовался в качестве ритуала только мужчинами, так как считалось, что это опьяняющая пища, непригодная для женщин и детей. [46]
.JPG/1280px-Cacao_fruit_in_C%C3%B4te_d'Ivoire_(7).JPG)
.jpg/1280px-Theobroma_cacao_flowers_at_Kunnathurpadi_(5).jpg)
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
