釋迦不只「甜」,還是「基因寫好的甜」──從釋迦基因體看出「變甜」這件事,是如何寫進DNA裡的

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釋迦,又名番荔枝,英文叫 custard apple,吃過的人幾乎都會記得它的味道──又香又甜,果肉綿密,甜得讓人懷疑是不是加了蜂蜜或糖漿。


但是,釋迦的「甜」並不是偶然,而是深深地刻在它的DNA裡。最近印度科學家首度完成釋迦高品質基因體組裝,發現它的高糖分不只來自糖的生產,連代謝與運輸糖分的基因都演化出特殊的版本,這讓我們得以從分子層次揭開這種「超甜」果實背後的秘密。


釋迦到底有多甜?


根據研究,釋迦的果實含糖量高達 28%,遠高於芒果(約15%)和香蕉(約20%)。而且這些糖並不是一般常見的蔗糖(sucrose),而是更多甜度更高的葡萄糖(glucose)與果糖(fructose),這也讓釋迦吃起來特別「爆甜」。不過,大概也是因為它的甜度來自於單糖的關係,這使得有些人並不愛這樣的甜味。不過,對於常常在喝飲料的人,應該是嚐不出來的。


但是,釋迦這樣的高糖量從哪裡來?它又是如何形成的?


首先我們要先說,植物果實裡的糖當然不是自己跑進來的,是透過「基因控制」製造與運輸的。


植物果實中的糖,主要靠幾個步驟得以累積起來。首先,植物會把光合作用產生的碳水化合物轉變成蔗糖,這樣才能運到植物的其他地方,包括果實。然後,進一步透過酵素把蔗糖分解成葡萄糖和果糖,再由特定的轉運蛋白把糖送進細胞儲存起來。


而分析釋迦的基因體顯示,它在所有這些步驟中都動了手腳,而且是「選擇性演化」過的結果。


研究團隊比對了釋迦與其他近親植物的基因,發現有些基因的蛋白質序列出現「功能影響的胺基酸突變」,也就是那種會讓酵素性質真的改變的突變。另外,還有一些基因顯然受到了「正向選擇」,代表這些變異可能曾幫助釋迦更適應環境或更能被人類喜愛。


這些基因包括:


轉化酶(INV,Invertase):能把蔗糖切成葡萄糖與果糖,這基因在釋迦中呈現正向選擇。

六碳糖激酶(HK,Hexokinase):參與糖代謝,也有功能突變,可能讓它的活性提升。

海藻糖途徑(TPS / TPP,Trehalose pathway):控制蔗糖代謝平衡與甜度訊號傳導,出現正向選擇與突變。

SWEET基因家族:負責糖的細胞內外運輸,釋迦有13個SWEET基因,特別是負責輸送葡萄糖與果糖的分支,在釋迦中表現量較高。


甜,是釋迦「選出來的」生存策略?


研究團隊認為,釋迦的高甜度並不只是人類偏好選育的結果,更可能是自然選擇下的一種生態策略:


高糖果實吸引動物取食,有助於種子散播;

葡萄糖與果糖的滲透壓高,可以保水、增加果實細胞大小;

糖類代謝與訊號也與抗逆反應(例如鹽分與熱逆境)有關,有利於熱帶氣候中的生存。


換句話說,甜,可能是釋迦在熱帶地區生存與繁衍的「武器」。


不過,甜並非只有優勢。因為釋迦果實以還原糖(而且還是單糖)為主,單糖佔了整體糖的82%!這類糖在常溫下比較容易被微生物利用,也會讓果實熟得快、爛得也快,因此釋迦的「保鮮期」相對短。再加上釋迦是所謂的「更年性」果實,所以買過釋迦的人應該都有一種「買了就要快快吃完」的壓力吧。


釋迦的甜,不只是味覺,還是基因編好的劇本


從這份基因體研究來看,釋迦的甜不是偶然、不是神話,而是一連串分子層次的選擇結果。從糖的合成、分解、運輸,到代謝訊號的調控,釋迦在每個步驟都「寫了甜的程式碼」。


這種「寫在基因裡的甜」不僅讓我們更了解釋迦的生理與生態策略,也讓人類未來在果樹改良與作物育種上,能有更精確的參考與工具。


下次吃釋迦的時候,不妨想一想:你嘴裡的甜味,其實是幾百萬年來植物與自然共同演算出來的「甜蜜密碼」。


參考文獻:

Bisht, M. S., Mahajan, S., Chakraborty, A., & Sharma, V. K. (2025). A high-quality genome assembly of Annona squamosa (custard apple) provides functional insights into an emerging fruit crop. DNA Research, 32, dsaf007. https://doi.org/10.1093/dnares/dsaf007


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