Studie Trinidad Scorpion Moruga

Trinidad Moruga Scorpion

Paul W. Bosland, Danise Coon, Gregory Reeves

Tato studie ustanovila úrovně pálivosti pro několik odrůd vysoce pálivých chilli paprik z druhu Capsicum chinense - Trinidad Moruga Scorpion, Bhut Jolokia, Trinidad Scorpion, Douglah Trinidad Chocolate a Trinidad 7-pot Jonah a vznikla proto, aby určila, která z těchto odrůd má největší průměrnou pálivost a  k určení souvislostí mezi těmito odrůdami za použití molekulární analýzy. V opakovaných testech s vhodnými kontrolami v Las Cruces ukázaly výsledky to, že dvě rostliny Trinidad Moruga Scorpion překročily hranici dvou milionů SHU. Je to první naměření takovéto SHU. Byl pozorován velký rozsah pálivosti mezi jednotlivými pěstebními místy – pálivost byla silně ovlivněna přírodními podmínkami. Trinidad Moruga Scorpion byl značně pálivější než Bhut Jolokia, ale Trinidad 7-pot Jonah, Douglah Trinidad Chocolate a Trinidad Scorpion se od ní moc nelišily. Molekulární analýza s polymorfními DNA (RAPD) značkovači potvrdila, že vzorky jsou geneticky jedinečné. Trinidad Moruga Scorpion tedy patří do C. Chinense a není to ta samá paprika jako Bhut Jolokia.

 

Chilli papriky jsou celosvětově pěstovány a ceněny pro svojí pálivost. Široce používanou škálou pálivosti je SHU (Scoville, 1912). Tato míra je nejvyšší zředění extraktu z chilli papriky, ve kterém ještě může být pálivost detekována člověkem. Od Scovelliho testu se ještě vyvinuly alternativní pomocné metody, jako je vysoce výkonná kapalinová chromatografie (HPLC), která je nejpřesnější a nejúčinější metodou (Collins, 1995).

Pálivost chilli paprik neboli množství kapsicinů v plodech (unikátní skupina alkaloidů vyskytující se u rodu Capsicum, která způsobuje pálení při konzumaci) závisí na genetickém původu rostliny a na prostředí, kde roste. Pálivost se může značně lišit od rostliny k rostlině stejného druhu, rostoucí v tom samém období na stejném místě. Když se změřila pálivost jediné rostliny ze skupiny mající stejný genetický původ, měla tato rostlina o 78% vyšší pálivost než byl průměr celé skupiny. Další výzkum ukázal, že plody té samé odrůdy pěstované na různých místech mají velmi rozdílnou pálivost.

Pálivost může být založena na jediném plodu, plodech z jedné rostliny nebo průměru celé odrůdy. Pro Guinnessovu knihu rekordů je dostatečná pálivost jednoho plodu, aby se ustanovil rekord pro celou odrůdu. Pro chilli průmysl je ale lepší průměrná pálivost.

V roce 2007 Guinnessova kniha rekordů ustanovila Bhut Jolokii z regionu Assam ze severovýchodní Indie jako nejpálivější chilli papriku na světě. Pálivost byla změřena v opakovaných testech s vhodnými kontrolami.

Odrůda Trinidad Scorpion z Trinidadu a Tobaga byla vyhlášena jako pálivější než Bhut Jolokia. Butch T Scorpion, pěstovaný Butchem Taylorem v Austrálii, je momentálně řazen Guinnessovou knihou rekordů jako nejpálivější chilli paprika na světě s pálivostí 1 463 700 SHU (2011). Ostatní odrůdy z Trinidadu a Tobaga, jako je Trinidad Moruga Scorpion, Trinidad 7-pot Jonah a Douglah Trinidad Chocolate, byly zařazeny do odrůd s velmi vysokou pálivostí. Některé názvy odrůd (např. Trinidad 7-pot Jonah) narážejí na folklór, že jsou dost pálivé na to, aby okořenily sedm misek s polévkou.

Pro provedení vědecky platného testu na změření pálivosti se musí opakovaně zasadit dostatek semínek a použít vhodné metody. Poté se může změřit vzorek plodu. V tomto případě může být statisticky pálivější odrůda považována za pálivější než momentálně ta nejpálivější.

Tato studie měla za úkol:

1) Porovnat pálivost Trinidad Moruga Scorpion, Bhut Jolokia, Trinidad Scorpion, Douglah Trinidad
Chocolate a Trinidad 7-pot Jonah v opakovaných testech
2) Stanovit, která z těchto odrůd má opravdu nejvyšší pálivost
3) Určit rozdíly mezi odrůdami
4) Určit genetickou přibuznost těchto odrůd za pomoci molekulárních dat 

Materiály a metody

 

Originální semínka Trinidad Scorpion byly zaslány Chilli Institutu v roce 2008 H. Adamem z Caribbean Agriculture Research and Development Institute v Trinidadu a Tobagu. Trinidad Scorpion rostl pod sítěmi proti hmyzu, aby produkoval hodně semínek. Semínka Trinidad Moruga Scorpion, Trinidad 7-pot Jonah a Douglah Trinidad Chocolate byla velkoryse darována J. Duffym ze San Diega.

Semínka byla naseta do substrátu v kontejnerech s 12 buňkami, které byly umístěny na podnosech nesoucích osm těchto kontejnerů a byly umístěny ve skleníku s kontrolou klimatu, s teplotou udržovanou na 27,8° ve dne a 18,3° v noci s dvanáctihodinovou fotoperiodou. Nejdříve byla semínka zasazena po dvou v každé buňce a po vyklíčení byly semenáčky probrány a zasazeny po jednom v každé buňce. V substrátu byl obsaženo pomalu působící hnojivo s poměrem NPK 14-6,1-11,6 a na každý semenáček vycházelo okolo 1,5g tohoto hnojiva. Semenáčky byly zalévány 2x denně.

Když měly  8-10 pravých listů, byly přesazeny na pole v Leyendecker Plant Science Research Center, 2 kilometry od Las Cruces. Byly umístěny čtyřech bloků a  v každém bylo okolo 36 rostlin. Rostliny byly v řadách, 25 cm od sebe, a samotné řádky byly od sebe vzdálené 91 cm. Pěstovalo se za standartních podmínek (včetně hnojení), které jsou běžné při pěstování chilli paprik v Novém Mexiku.

Jakmile byly plody zralé, 25 náhodných bylo sklizeno ze 4 rostlin z každého ze 4 bloků. Po této sklizni byly plody vysušeny a rozmělněny na prášek. Následná extrakce kapsaicinů a stanovení jejich množství se řídila podle HPLC procedury. HPLC data byly zkonvertovány na SHU vynásobením částí na milion (parts per million) číslem 16. Analýza rozptylu, nejméně významného rozdílu a Duncanův test s vícenásobným rozsahem určil význam pozorovaných rozdílů a data se analyzovala pomocí statistického softwaru SAS.

Pro RAPD analýzu se zasadily čtyři odrůdy C chinense (Bhut Jolokia, Trinidad Scorpion, Trinidad 7-pot Jonah a Douglah Trinidad Chocolate) a jedna odrůda C annuum (Camelot) do 3,8 litrových plastových květináčů a byly pěstovány ve skleníku pro extrakci DNA.
Když měly semenáčky 8-10 pravých listů, z každé odrůdy se náhodně vybralo 6 rostlin pro izolaci DNA.

Výsledky:

Odrůda	Blok I	Blok II	Blok III	Blok IV	Průměr odrůdy	Nejvyšší SHU u samostatné rostliny
Trinidad Moruga Scorpion	1 282 471	1 234 109	1 360 772	953 703	1 207 764	2 009 231
Douglah Trinidad Chocolate	1 081 358	1 111 448	1 418 509	1 064 915	1 169 058	1 853 936
Trinidad 7-pot Jonah	1 051 778	1 014 364	1 036 154	1 165 233	1 066 882	1 267 641
Trinidad Scorpion	1 076 204	975 217	886 314	1 179 348	1 029 271	1 392 452
Bhut Jolokia	1 115 052	1 310 125	869 051	784 519	1 019 687	1 578 548

 

 

Pěstební sezóna v roce 2011 byla příznivá pro produkci plodů na všech odrůdách chilli paprik. Protože je známo, že prostředí ovlivňuje pálivost, bylo by dobré zopakovat tuto studii pro to nejlepší srovnání pálivosti odrůd chilli paprik. HPLC analýza odhalila, že Bhut Jolokia měla průměrnou pálivost 1 019 687 SHU, což je úroveň, která je v Las Cruces u této odrůdy normální. Výsledky analýzy Trinidad Moruga Scorpion taktéž ukázaly extrémně vysokou průměrnou pálivost, a to 1 207 764 SHU. Trinidad Scorpion, Trinidad 7-Pot Jonah a Douglah Trinidad Chocolate také měly vysokou průměrnou pálivost, a to 1 029 271, 1 066 882 a 1 169 058 SHU.

Byla pozorována značná variabilita pálivosti odrůd, což poukazovalo na účinky prostředí. Pálivost Bhut Jolokie byla hodně odlišná mezi bloky II a IV. Stejně tak Trinidad Moruga Scorpion, Trinidad Scorpion a Douglah Trinidad Chocolate se se svou pálivostí dost lišily v blocích III a IV.

Variabilita pálivosti mezi jednotlivými rostlinami byla dramatická. Když se otestovaly jednotlivé rostliny od každé odrůdy, objevila se velká škála pálivosti: Trinidad Moruga Scorpion měl dvě rostliny se SHU vyšším než 2 miliony. Naopak nejnižší SHU u této odrůdy bylo 1 084 762. U Douglah Trinidad Chocolate se jednotlivé rostliny nacházely v rozsahu pálivosti 923 889 až 1 853 936 SHU, kdežto u Bhut Jolokie v rozsahu 279 315 až 1 578 548 SHU. Trinidad Scorpion měl rozsah 801 180 až 1 392 452 SHU a Trinidad 7-Pot Jonah 727 680 až 1 262 641 SHU.

Když se prozkoumaly průměrné pálivosti všech odrůd, zjistilo se, že Trinidad Moruga Scorpion je nejpálivější a také o dost pálivější než Bhut Jolokia. Nicméně Trinidad Scorpion, Douglah Trinidad Chocolate a Trinidad 7-Pot Jonah nebyly o moc méně pálivější než Trinidad Moruga Scorpion, ale stále ještě o dost pálivější než Bhut Jolokia.

 

 

 

 

Dendrogram na základě dvojic s analýzou aritmetického průměru Diceho koeficientu podobnosti mezi šesti odrůdami Capsicum chinense (Trinidad Moruga Scorpion, Bhut Jolokia, Trinidad Scorpion, Douglah Trinidad Chocolate a Trinidad 7-pot Jonah, Orange Habanero) a jedné odrůdy Capsicum annuum (Camelot). Byla použita metoda náhodně zesílených polymorfních DNA značkovačů.

 

Genetická podobnost mezi odrůdami byla vypočítána zprůměrováním vzdáleností mezi shluky (clustery), které jsou graficky prezentovány ve formě dendogramu (nahoře). Větší čísla u Indexu Genetické Příbuznosti (Genetic Similarity Index - GSI) znamenají bližší taxonomickou přibuznost mezi shluky. Jsou tu dva primární shluky, které oddělují druhy Capsicum (to jest C. annuum a C. chinense). Zástupce C. annuum v této analýze, odrůda Camelot, vytvořila vlastní shluk, který se seskupil se zástupci C. chinense, a to s hodnoutou GSI 0,32. Bhut Jolokia se spojila s ostatními zástupci C. chinense s GSI 0,82. Orange Habanero vytvořil skupinku s Trinidad Moruga Scorpion, Trinidad 7-Pot Jonah, Douglah Trinidad Chocolate a  s Trinidad Moruga Scorpion s GSI 0,89. Rovněž Trinidad Moruga Scorpion se spojil s Trinidad 7-Pot Jonah, Douglah Trinidad Chocolate a Trinidad Scorpion s GSI 0,91. Trinidad Scorpion se seskupil s Trinidad 7-Pot Jonah a Douglah Trinidad Chocolate s GSI 0,94. A nakonec Trinidad 7-Pot Jonah vytvořil skupinku s Douglah Trinidad Chocolate s nejvyšší hodnotou GSI 0,96.
 

Diskuze

Výsledky ukázaly to, že Trinidad Moruga Scorpion může být považován za nejpálivější chilli papriku na světě. Dvě rostliny Trinidad Moruga Scorpion přesáhly 2 miliony SHU, což je první případ chilli papriky, která tuto hranici pokořila. Bhut Jolokia i Douglah Trinidad Chocolate měly mezi jednotlivými rostlinami zástupce, jejichž pálivost přesahovala hodnotu 1 463 700 SHU, a to stačí na přepsání současného Guinnessova rekordu.

 

Byla pozorována značná variabilita v pálivosti jednotlivých rostlin u odrůd a také jejich velké rozdíly průměrné pálivosti mezi jednotlivými bloky. Vhodné vysvětlení pro toto pozorování má příčinu ve dvou faktech: 1) pálivost chilli papriky je silně ovlivněna prostředím, 2) odrůdy mohou být považovány za neuniformní (tzn. geneticky různorodé).

Taxonomická přibuznost Bhut Jolokie k Trinidad Scorpionu založená na RAPD markerech umístila Bhut Jolokii mezi C. annuum a ostatní C. chinense. Důvod, proč jsou ostatní odrůdy C. chinense podobnější Bhut Jolokii je to, že Bhut Jolokia je mezidruhový hybrid, který má do svého genomu vloženy geny C. frutescens. A tak lze z GSI vyčíst, že Bhut Jolokia není odrůda Trinidad Scorpion pěstovaná v Indii nebo že Trinidad Scorpion není její „rodič“. Místo toho se zdají být unikátními odrůdami. Navíc žádná odrůda chilli papriky z Trinidadu a Tobagu není pravděpodobně „rodič“ Bhut Jolokie. GSI mezi Trinidad 7-Pot Jonah, Douglah Trinidad Chocolate a Trinidad Scorpion bylo nejblíže. Silné GSI u těchto odrůd může být vysvětleno tak, že to jsou volně opylované krajové odrůdy ze stejného ostrova - Trinidadu. Nicméně je jasné, že se jedná o unikátní odrůdy, protože mezi nimi byla pozorována genetická separace.

Výsledky této studie potvrdily, že pálivost mezi odrůdami pěstovanými ve stejné oblasti může velmi kolísat. Identifikace vysoce pálivých odrůd chilli paprik pravděpodobně poodhalí genetickou charakterizaci pálivosti u rodu Capsicum. Kromě toho vysoce pálivé odrůdy chilli paprik nabízejí lepší zdroj kapsaicinů pro extrakci a jejich následné další využití.