Кофея — род цветковых растений семейства Мареновые . _ Виды Coffea — это кустарники или небольшие деревья, произрастающие в тропической и южной Африке и тропической Азии . Семенанекоторых видов, называемые кофейными зернами , используются для ароматизации различных напитков и продуктов . Плоды, как и семена, содержат большое количество кофеина и имеют ярко выраженный сладкий вкус.
Это растение считается одной из самых ценных и широко продаваемых товарных культур в мире и является важным экспортным продуктом нескольких стран, в том числе стран Центральной и Южной Америки, Карибского бассейна и Африки. Торговля кофе в значительной степени зависит от двух из более чем 120 видов: Coffea arabica (широко известного просто как «Арабика»), на долю которого приходится 60–80% мирового производства кофе, и Coffea canephora (известного как « Робуста »), который составляет около 20–40%. [1] [2] Оба вида кофе уязвимы к смещению зон выращивания, вызванному изменением климата , что, вероятно, приведет к снижению производства в некоторых наиболее важных регионах выращивания. [3] [4] [5]
Существует более 120 видов Coffea , выращиваемых из семян. Двумя наиболее популярными являются 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%. [1] [2] C. arabica предпочтительнее из-за ее более сладкого вкуса, тогда как C. canephora имеет более высокое содержание кофеина. C. arabica происходит из высокогорья Эфиопии и плато Бома в Судане и является результатом гибрида C. canephora и C. eugenioides . [6]
Деревья дают съедобные красные или пурпурные плоды, которые описываются либо как эпигинные ягоды , либо как нераскрывающиеся костянки . [7] Плод часто называют «кофейной вишней», и он содержит два семени, называемые «кофейными зернами». [8] Несмотря на эти термины, кофе не является ни настоящей вишней (плодом некоторых видов рода Prunus ), ни настоящим бобом (семенами растений семейства Fabaceae ).
Примерно в 5–10% плодов кофе любого урожая встречается только одно зерно. Его называют пиберри , оно меньше и округлее обычного кофейного зерна.
Кофе, выращиваемый в тропиках, представляет собой мощный куст или небольшое дерево, высота которого обычно достигает 3–3,5 м (9,8–11,5 футов). Наиболее распространенные виды кофе лучше всего растут на больших высотах, но не переносят отрицательных температур. [9]
Дерево Coffea arabica начнет давать плоды через три-пять лет, в среднем от 50 до 60 лет, хотя возможно и до 100 лет. [10] Белые цветы имеют сильный аромат. Плоды созревают примерно девять месяцев.
Кофеин в кофейных зернах служит токсичным веществом , защищающим семена растения, формой естественной защиты растений от травоядных . Кофеин одновременно привлекает опылителей , особенно медоносных пчел, создавая обонятельную память, которая сигнализирует пчелам о необходимости вернуться к цветам растения. [11] Не все виды Coffea содержат кофеин, а самые ранние виды содержали мало кофеина или вообще не содержали его. Кофеин развился независимо во многих линиях Coffea в Африке, возможно, в ответ на активное истребление вредителей во влажной среде Западно-Центральной Африки. [11] Кофеин также независимо развился в более отдаленных родственных родах Theobroma ( какао ) и Camellia ( чай ). [12] Это говорит о том, что производство кофеина является адаптивной чертой в эволюции кофе и растений. Плоды и листья также содержат кофеин, и их можно использовать для приготовления кофейно-вишневого чая и чая из кофейных листьев . Фрукты также используются во многих марках безалкогольных напитков, а также в расфасованных чаях. [13] [14] [15] [16]
На производство кофе влияют несколько насекомых-вредителей, в том числе кофейный жук ( Hypothenemus hampei ) и кофейный минатор ( Leucoptera caffeina ).
Кофе используется в качестве пищевого растения личинками некоторых видов чешуекрылых ( бабочек и мотыльков ), Dalcera abrasa , репной моли и некоторых представителей рода Endoclita , включая E. damor и E. Malabaricus .
Новые виды Coffea все еще выявляются в 2000-х годах. В 2008 и 2009 годах исследователи из Королевского ботанического сада Кью назвали семь видов из гор северного Мадагаскара , в том числе C. ambongensis , C. boinensis , C. labatii , C. pterocarpa , C. bissetiae и C. namorokensis. [17]
В 2008 году в Камеруне были обнаружены два новых вида . Coffea charrieriana , не содержащий кофеина, и Coffea anthonyi . [18] Путем скрещивания нового вида с другими известными сортами кофе можно придать культурным кофейным растениям две новые особенности: зерна без кофеина и самоопыление .
В 2011 году Coffea поглотила двадцать видов бывшего рода Psilanthus из-за морфологического и генетического сходства между этими двумя родами. [19] Исторически эти два рода считались отдельными родами из-за различий в длине трубки венчика и расположении пыльников : Coffea с короткой трубкой венчика, выступающим стилем и пыльниками; Псилантус с длинной трубкой венчика и пыльниками. Однако эти характеристики присутствовали не у всех видов соответствующего рода, что делает эти два рода чрезвычайно похожими как по морфологии, так и по генетической последовательности. В результате этого переноса количество Coffea расширилось со 104 видов до 124, а его естественное распространение распространилось на тропическую Азию и Австралазию.
В 2014 году был опубликован геном кофе , в котором идентифицировано более 25 000 генов . Это показало, что кофейные растения производят кофеин, используя набор генов, отличный от тех, которые обнаружены в чае , какао и других подобных растениях. [20]
В 2017 году была опубликована надежная и почти полностью раскрытая филогения всего рода. [11] В дополнение к выяснению взаимоотношений видов Coffea , результаты этого исследования предполагают, что Африка или Азия являются вероятным предковым происхождением Coffea и указывают на несколько независимых излучений в Африке, Азии и на западных островах Индийского океана.
В 2020 году метод снятия отпечатков ДНК или генетической аутентификации растительного материала оказался эффективным для кофе. [21] Для исследования ученые использовали экстракцию ДНК и анализ SSR- маркеров. Этот метод или аналогичные методы могут позволить внести некоторые улучшения в производство кофе, например, улучшить информацию для фермеров о восприимчивости их кофейных растений к вредителям и болезням, профессиональную систему семян кофе, а также прозрачность и отслеживаемость для покупателей зеленого, необжаренного кофе. кофе.
