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为什么坚果的脂肪含量一般都很高?

s58y / CC BY

李欢,代谢的DNA

这个问题有意思。

先把定义明确下,植物学上的“坚果”和生活中的“坚果”不一样。

植物学上指的是由坚硬的果皮和种子组成的果实,且在果实成熟时果皮不开裂(闭果)。

生活中的坚果指的是只要有坚硬外壳、油性的果仁就会称为坚果。

开心果在生活中算是“坚果”,但在植物学上它算是“裂果”。

问题中的“坚果”是一类有坚硬外壳和油性果仁的果实。如栗子、花生、核桃、开心果、瓜子等等。我们食用的部分是坚果果实的种子部分,种子一般由种皮、胚和胚乳三部分组成,其中脂肪含量最高的部分就是胚或者胚乳了。

比如花生的含油量很高,主要在胚中,发育过程中胚将胚乳中的营养吸收消耗,胚乳萎缩,它们被称为无胚乳种子。

再比如水稻和玉米,我们食用的就是胚乳部分,它们被称为有胚乳种子。

PS.我们喝的椰子水也是胚乳,是一种液体胚乳。

胚或者胚乳是种子储存营养的重要部分,营养的主要储存形式包括碳水化合物、半纤维素、蛋白质、脂肪等。

了解完基本知识,回答题主的问题。

题主的题目可以分为几个小问题来回答:

1、为什么植物的种子含有较高的脂肪含量?

a.植物种子的发育过程中需要大量的能量,植物的生长过程能量来源通过光合作用,而种子无法进行光合作用,那么消耗的能量则由种子储存的高能量的蛋白质、淀粉和脂肪提供,而相比蛋白质和淀粉,同样质量的脂肪代谢后所能产生的能量是最多的,换句话说,脂肪所能提供的能量也最多。

碳水化合物产生热能 = 4 千卡 / 克;蛋白质产生热量 = 4 千卡 / 克;脂肪产生热量 = 9 千卡 / 克。

b.植物种子的传播方法之一是靠动物的传播。坚果需要借助动物的处理帮助种子暴露和萌发,高油、高能量的果实能吸引动物的取食,帮助种子的传播。比如有些种子不能被鸟类消化,经它们的消化道排泄后从而被传播,且更易萌发;还有些鸟类过冬会收集植物的果实,而收集过程被遗忘和掉落的种子则被散落在各处得以有机会萌发。

2、为什么坚果的脂肪含量相比其他果实的脂肪含量较高?

a.举个例子:芝麻的含油量平均达 55%,花生的含油量可达 50%左右,大豆的含油量有 20%左右,水稻小麦的主要储存物质是蛋白质和淀粉,不同植物的果实的脂肪含量不同。为什么坚果会选择将脂肪为主要营养储存物质呢?可能是因为单位质量的脂肪储存的能量是最高的,相同质量的种子,脂肪能储存更多能量。

b.在种子的发育过程中,淀粉、脂肪等营养物质的产生是受到基因控制的,比如脂肪酸合成酶系、乙酰辅酶 A 羧化酶的表达等会影响种子脂肪的积累,而在水稻,玉米中,主要是受到淀粉酶和蛋白质合成酶起到作用,脂肪合成酶系表达量低或者没有。至于不同的种子选择怎样的营养物质作为储存形式,应该是长期进化的结果。

总结一下,原因大致是 1、储存更多营养和能量以便于种子的发育;2、有利于种子的传播和萌发。