Τι κάνει τον καφέ τόσο αγαπητό σε όλο τον κόσμο;

Δεν είναι εύκολο να δώσουμε μια απάντηση και σίγουρα δεν μπορεί να είναι μία: για κάποιους ο καφές είναι μια πραγματική «ιεροτελεστία» που πρέπει να πραγματοποιείται σε συγκεκριμένες ώρες της ημέρας, για άλλους είναι μια σημαντική παράδοση που έχει διαδοθεί με την πάροδο του χρόνου, για άλλους είναι απλά μια στιγμή γεύσης και ευχαρίστησης.

Όποιος και αν είναι ο λόγος, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι ο καφές είναι ένα μοναδικό ρόφημα και σίγουρα από τα πιο αγαπητά. Αλλά αυτό που δεν γνωρίζουν όλοι (και μέχρι πρόσφατα δεν ήταν γνωστό) είναι ότι ένα από τα κλειδιά για την επιτυχία του καφέ περιέχεται στα γονίδια του φυτού από το οποίο μαζεύονται οι καρποί και επομένως οι κόκκοι που πρέπει να αλεστούν.

Το DNA του καφέ είναι πραγματικά ξεχωριστό και ιδιαίτερο! Αρκετές μελέτες έχουν προσπαθήσει να μάθουν το γιατί…

Οι έρευνες

Μια πρώτη έρευνα, που διεξήχθη από μια διεθνή ομάδα ερευνητών από διάφορα ινστιτούτα (μεταξύ των οποίων του κέντρου Enea della Casaccia και του Πανεπιστημίου της Τεργέστης), δημοσιεύθηκε στο διάσημο περιοδικό «Science». Η μελέτη αυτή προσδιόρισε την αλληλουχία του γονιδιώματος του καφέ για να ανακαλύψει πώς εξελίχθηκε η ικανότητα του φυτού να παράγει καφεΐνη και να κατανοήσει τις σύνθετες σχέσεις μεταξύ των πολλών γονιδίων που καθιστούν τα χαρακτηριστικά αυτού του ροφήματος μοναδικά και ιδιαίτερα.

Εάν ο προσδιορισμός της αλληλουχίας αυτής της έρευνας πραγματοποιήθηκε στο γονιδίωμα του είδους Coffea canephora (Καφέα η εύρωστη) (το φυτό από το οποίο προέρχεται η ποικιλία καφέ robusta και περίπου το 30% του καφέ που παράγεται στον κόσμο), μια άλλη μελέτη αντιστοίχως προσδιόρισε την αλληλουχία του γονιδιώματος του φυτού Coffea arabica (Καφέα η αραβική) της ποικιλίας Red Bourbon. Η ανάλυση αυτή διεξήχθη από μια ιταλική σύμπραξη στο πλαίσιο του Coffea arabica Genome Project.

Η καφέα του είδους arabica, το οποίο αποτελεί περίπου το 60% της παγκόσμιας παραγωγής καφέ, είναι τετραπλοειδές (με τέσσερα αντίτυπα των έντεκα τυπικών χρωμοσωμάτων του γένους Καφέα), αποτέλεσμα ενός υβριδισμού μεταξύ δύο διπλοειδών ειδών: της Coffea canephora και της Coffea eugenioides. Δεδομένης της πολυπλοκότητας αυτού του τύπου γονιδιώματος, ο προσδιορισμός της αλληλουχίας πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας μια ιεραρχική προσέγγιση, με την τεχνολογία Illumina στο Ινστιτούτο Εφαρμοσμένης Γονιδιωματικής του Udine.

Η αλληλουχία του γονιδιώματος της Coffea arabica, που προσδιορίστηκε από την ανάλυση της ιταλικής σύμπραξης, δημοσιοποιήθηκε στη συνέχεια για την πρόοδο των ερευνών, χωρίς να υπάρχει κερδοσκοπικός σκοπός.

Genoma caffè ricerche

 

Οι λόγοι: η επιστήμη, η οικονομία και… τα κοινωνικά θέματα

Γιατί δόθηκε τόση προσοχή στη μελέτη του γονιδιώματος του καφέ; Οι λόγοι δεν είναι μόνο επιστημονικοί, που είναι οπωσδήποτε είναι σημαντικοί, αλλά και εμπορικοί και κοινωνικοί. Ο καφές δεν είναι μόνο το πάθος πάνω στο οποίο δημιουργήθηκε η εταιρεία μας ή μια στιγμή γεύσης και καθημερινής απόλαυσης, αλλά επίσης, κάτι που πρέπει να θυμάστε, είναι το δεύτερο σε κατανάλωση ρόφημα στον κόσμο (αμέσως μετά το νερό) και ως εκ τούτου ένα προϊόν με μεγάλη επιρροή σε ολόκληρη την παγκόσμια οικονομία.

Για να δοθεί μια ιδέα, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις του Διεθνούς Οργανισμού Καφέ, καθημερινά καταναλώνονται περίπου δύο δισεκατομμύρια φλιτζάνια καφέ και ο κλάδος του απασχολεί πάνω από 20 εκατομμύρια ανθρώπους, επηρεάζοντας σημαντικά την οικονομία τουλάχιστον πενήντα χωρών στον κόσμο (οι περισσότερες από τις οποίες είναι αναπτυσσόμενες χώρες).

Ποια είναι λοιπόν η σχέση μεταξύ της έρευνας, των οικονομικών και των κοινωνικών θεμάτων;

Τα αποτελέσματα αυτών των ερευνών, χάρη σε μια πιο εμπεριστατωμένη και πλήρη γνώση, μπορούν να επιτρέψουν τη βελτίωση των οργανοληπτικών ιδιοτήτων του καφέ, εξασφαλίζοντας έτσι για τον τελικό καταναλωτή ένα καλύτερο προϊόν αλλά και κυρίως την αύξηση της ικανότητας προσαρμογής αυτού του φυτού στην κλιματική αλλαγή και τις ασθένειες.

Σε μια εποχή που χαρακτηρίζεται από την υπερθέρμανση του πλανήτη και από μια προοδευτική κρίση στις παραδοσιακές τεχνικές καλλιέργειας, τα πιο ανθεκτικά φυτά θα μπορούσαν να επηρεάσουν άμεσα και θετικά το παγκόσμιο οικονομικό σύστημα, εξασφαλίζοντας μεγαλύτερα κέρδη για τους παραγωγούς και ιδιαίτερα για τους μικρούς τοπικούς παραγωγούς στις αναπτυσσόμενες χώρες, βελτιώνοντας έτσι το βιοτικό τους επίπεδο και το επίπεδο ζωής των οικογενειών τους.

Η καλύτερη γνώση των ποικιλιών του καφέ, μέχρι των μυστικών των γονιδίων τους και του DNA τους, μπορούν να ξεκινήσουν έναν ενάρετο κύκλο και να ευνοήσουν το περιβάλλον, την οικονομία των χωρών του τρίτου κόσμου και την ποιότητα ζωής πολλών από τους κατοίκους τους.

Μόλις κατανοήσουμε το πλαίσιο στο οποίο εντάσσεται αυτή η έρευνα, θα μάθουμε τι προέκυψε από τον προσδιορισμό της αλληλουχίας του γονιδιώματος του καφέ.

Genoma caffè temi sociali

 

Τα αποτελέσματα

Ο προσδιορισμός της αλληλουχίας του γονιδιώματος έχει συμβάλλει στην «ανάγνωση» του φυτού του καφέ, δηλαδή στην ακριβή ταυτοποίηση της προέλευσής του και των περίπλοκων σχέσεων μεταξύ των πολλών διαφορετικών γονιδίων που το αποτελούν.

Η πρώτη έκπληξη που προέκυψε από τον προσδιορισμό της αλληλουχίας ήταν η ανακάλυψη ότι, σε σύγκριση με άλλα φυτικά είδη όπως η ντομάτα ή το σταφύλι, ο καφές έχει έναν πολύ μεγαλύτερο αριθμό μεγάλων κατηγοριών γονιδίων που εμπλέκονται στην παραγωγή αλκαλοειδών και φλαβονοειδών. Για παράδειγμα, το λινελαϊκό οξύ, το κύριο ακόρεστο λιπαρό οξύ των σπόρων του καφέ, το οποίο είναι υπεύθυνο σημαντικά για το άρωμά του, ελέγχεται από έξι γονίδια, σε αντίθεση με το μοναδικό γονίδιο που προορίζεται γι’ αυτόν τον σκοπό και που υπάρχει στα περισσότερα φυτά που το παράγουν.

Η έρευνα που διεξήγαγε το Ινστιτούτο Εφαρμοσμένης Γονιδιωματικής του Udine στην Coffea arabica αποκάλυψε επίσης ότι το φυτό αυτό έχει πολύ μικρή ποικιλομορφία και κατά συνέπεια το καθιστά ιδιαίτερα ευάλωτο σε ασθένειες, κλιματικές αλλαγές και άλλες απειλές. Η κατανόηση των ορίων της γενετικής ποικιλομορφίας των φυτών του καφέ μας επιτρέπει να αναπτύξουμε προγράμματα αναπαραγωγής για να εισάγουμε μεγαλύτερη ποικιλότητα, και επομένως μεγαλύτερη «ανθεκτικότητα» στο είδος.

Στο πλαίσιο αυτό, η World Coffee Research διεξήγαγε μια μελέτη σχετικά με τη γενετική ποικιλομορφία, η οποία επέτρεψε την ταυτοποίηση των 100 πιο διαφορετικών γενετικά Coffea arabica, καθώς και μια ουσιαστική «δεξαμενή» για τους παραγωγούς του καφέ και τη δημιουργία μιας «μήτρας της γενετικής απόστασης» για να καταλάβουν πώς τα φυτά είναι γενετικά διαφορετικά το ένα από το άλλο. Χρησιμοποιώντας αυτή τη μήτρα, οι ποικιλίες που είναι γνωστές για κάποια επιθυμητά χαρακτηριστικά μπορούν να συνδυαστούν με γενετικά απομακρυσμένους συντρόφους για να μεγιστοποιηθεί η δύναμη των απογόνων. Μια ομάδα καλλιεργητών της WCR διοργανώνει μάλιστα σεμινάρια για να βοηθήσει στην επιλογή μητρικών φυτών για υβριδικούς σταυρούς.

Η «ανάγνωση» του γονιδιώματος του φυτού καφέ έδειξε επίσης την μοναδική εξέλιξη στην ικανότητα παραγωγής καφεΐνης. Η αλληλουχία και η θέση των γονιδίων που εμπλέκονται στην παραγωγή καφεΐνης στο φυτό του καφέ δείχνουν πράγματι μια εξέλιξη ανεξάρτητη από εκείνα τα γονίδια που έχουν την ίδια λειτουργία σε άλλα σχετικά φυτά, όπως το τσάι και το κακάο. Παραδόξως, επομένως, τα γονίδια που καθορίζουν την παραγωγή καφεΐνης δεν προέρχονται από έναν κοινό πρόγονο, αλλά αναπτύχθηκαν από κάθε είδος μόνα τους!

Η αφύπνιση του ενδιαφέροντος από τους επιστήμονες οφειλόταν επίσης για τη λειτουργία που η καφεΐνη μπορεί να παίξει από μια εξελικτική οπτική για το φυτό. Μεταξύ των διαφόρων υποθέσεων, αυτή η χημική ουσία θα μπορούσε να είναι ένα καλό απωθητικό για επιβλαβή έντομα ή θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να εμποδίσει την ανάπτυξη ανταγωνιστικών φυτών, προσελκύοντας επικονιαστικά έντομα. Σύμφωνα με μια άλλη πρόσφατη μελέτη, αυτά τα ζώα πράγματι μπορούν να συνηθίσουν την καφεΐνη και κατά συνέπεια να προτιμούν τα φυτά που την περιέχουν, με αποτέλεσμα να γίνονται «εξαρτώμενα».

Συμβαίνει κάτι το περίεργο: φαίνεται ότι και οι μέλισσες «αγαπούν τον καφέ» όσο κι εμείς και ότι, αφού δοκιμάσουν το νέκταρ των φυτών που παράγουν καφεΐνη, τείνουν να τα αναζητούν ξανά: δεν είναι ο πραγματικός espresso αλλά… φαίνεται να τους αρέσει πολύ!

Genoma caffè risultati

 

Νέες προκλήσεις

Υπό το πρίσμα αυτών των διαφόρων ανακαλύψεων, η σημερινή πρόκληση είναι να χρησιμοποιηθούν αυτές οι έρευνες για τη σύνδεση των τυπικών χαρακτηριστικών του καφέ, όπως η γεύση ή το άρωμα, με συγκεκριμένες αλληλουχίες γονιδίων. Πράγματι, ο προσδιορισμός της αλληλουχίας του γονιδιώματος του καφέ θα έχει μεγάλη επίπτωση στο μέλλον μας: σε μια ιστορική στιγμή κατά την οποία η βιοποικιλότητα φυτικών ποικιλιών μειώνεται (κυρίως λόγω της κλιματικής αλλαγής και της αποψίλωσης των δασών), οι μελέτες αυτές θα προσφέρουν μεγάλες ευκαιρίες για την καλλιέργεια του είδους και θα επιτρέψουν τη προστασία των ποικιλιών που εξακολουθούν να υπάρχουν στη φύση.

Λόγω της κλιματικής αλλαγής, τα εδάφη που είναι κατάλληλα για την καλλιέργεια του καφέ Arabica είναι πιθανό να μειωθούν κατά 50% μέχρι το 2050. Ταυτόχρονα, σύμφωνα με τις προβλέψεις, η παγκόσμια ζήτηση σε καφέ αναμένεται να διπλασιαστεί κατά την ίδια περίοδο. Τα αποτελέσματα των γενετικών ερευνών στον καφέ θα είναι επομένως θεμελιώδη για την αντιμετώπιση αυτών των απειλών και για την προστασία των φυτών, των τελικών καταναλωτών και όλων των παραγόντων που εμπλέκονται στη βιομηχανία του καφέ.

Genoma caffè nuove sfide

 

Η έρευνα συνεχίζεται: Το πρόγραμμα COMETA.

Γνωρίζατε ότι η Danesi Caffè συμμετέχει επίσης άμεσα στην επιστημονική έρευνα σχετικά με το φυτό του καφέ;

Η εταιρεία μας κατέχει ηγετική θέση και είναι κορυφαίος εταίρος στο πρόγραμμα COMETA (έλεγχος ποιότητας των οργανοληπτικών ιδιοτήτων των χαρμανιών καφέ (COffee) μέσω γενετικών και μεταβολικών (METAbolic) αποτυπωμάτων). Η κοινοπραξία του προγράμματος περιλαμβάνει τη βιοτεχνολογική εταιρεία Genechron και χρησιμοποιεί τη συνεργασία της ENEA και το Πανεπιστήμιο Βιοϊατρικής της Ρώμης (Università Campus Biomedico di Roma) ως ερευνητικούς οργανισμούς.

Χιλιάδες μόρια που προέρχονται από πολύπλοκες χημικές και φυσικές αντιδράσεις και μεταβολές που λαμβάνουν χώρα μέσα στους σπόρους του καφέ κατά τη διάρκεια του καβουρντίσματος είναι υπεύθυνα για το τυπικό άρωμα και τη γεύση του καφέ. Ωστόσο, η κλιματική αλλαγή δημιουργεί επίσης μια τροποποίηση στα βιοχημικά περιεχόμενα και, κατά συνέπεια, στις ιδιότητες των κόκκων που προκαλούνται από διάφορους παράγοντες, όπως η γενετική ποικιλία, η γεωγραφική προέλευση, το κλίμα και οι περιβαλλοντικές συνθήκες του τόπου καλλιέργειας, αλλά και οι διαδικασίες και οι τεχνικές επεξεργασίας των κερασιών.

Το πρόγραμμα COMETA στοχεύει στη δημιουργία ενός πολυαισθητηριακού ηλεκτρονικού συστήματος για τον προσδιορισμό του αρώματος και της γεύσης του καφέ, χάρη στην ανάλυση μερικών από τις κύριες πτητικές ενώσεις που απελευθερώνονται κατά τη φρύξη. Από την ανάλυση αυτών των χημικών συστατικών θα είναι δυνατόν, στη συνέχεια, να προσδιοριστούν με ακρίβεια οι βέλτιστες παράμετροι της διαδικασίας, οι οποίες δίνουν ζωή σε εκείνες τις συγκεκριμένες οργανοληπτικές ιδιότητες που χαρακτηρίζουν το ρόφημα στο φλιτζάνι.

Αλλά υπάρχουν και άλλα…

Γενετικό αποτύπωμα

Χάρη στην κοινοπραξία με την Genechron, θα είμαστε επίσης σε θέση να μάθουμε περισσότερα για τα είδη και τις ποικιλίες του καφέ από τα οποία αποτελούνται τα χαρμάνια μας. Στην πραγματικότητα, στο πλαίσιο του προγράμματος COMETA θα πραγματοποιηθεί επίσης το γενετικό αποτύπωμα και, μέσω του προσδιορισμού των μεταβολιτών που αναδύονται κατά τη διάρκεια του καβουρντίσματος, αυτές οι ενώσεις θα συσχετιστούν με τη γενετική τους προέλευση.

Αυτές οι έρευνες αποτελούν μέρος της συνεχιζόμενης δέσμευσης της Danesi προς την καλλιέργεια του καφέ που πραγματοποιείται με την τεχνική, την έρευνα και την εμπειρία, βασίζεται στη γνώση και τον σεβασμό προς τη φύση και στη χρήση των πιο καινοτόμων τεχνολογιών. Πράγματι, πολλά είναι τα πλεονεκτήματα που μπορούν να οδηγήσουν στη συνεχή αναζήτηση ποιότητας στη διαδικασία παραγωγής καφέ: το πρόγραμμα COMETA αποτελεί μια ακόμη ευκαιρία για την Danesi Caffè να μεταφέρει την τεράστια γνώση της για την παραγωγή του καφέ σ’ ένα ηλεκτρονικό σύστημα που πρέπει να χρησιμοποιείται στη διαδικασία του καβουρντίσματος.

Και εάν αναρωτιέστε ποια είναι τα πλεονεκτήματα για εσάς τους λάτρεις του καφέ, η απάντηση είναι απλή: να μπορούμε να εγγυηθούμε τον καλύτερο ποιοτικό καφέ στον τελικό καταναλωτή!

Ilaria Danesi