Введение

Вид дерева, выращиваемого для получения какао-бобов.

Видовая карточка
|image = Matadecacao.jpg
|image caption = Плоды какао на дереве
|genus = Theobroma
|species = cacao
|authority = L.
|synonyms = *Cacao minaGaertn. Cacao minus Gaertn. Cacao sativa Aubl. Cacao theobroma Tussac Theobroma cacao f. leiocarpum (Bernoulli) Ducke Theobroma cacao subsp. leiocarpum (Bernoulli) Cuatrec. Theobroma cacao var. leiocarpum (Bernoulli) Cif. Theobroma cacao subsp. sativa (Aubl.) LeónTheobroma cacao var. typica Cif. Theobroma caribaea Sweet Theobroma integerrima Stokes Theobroma kalagua De Wild. Theobroma leiocarpum Bernoulli Theobroma pentagonum BernoulliTheobroma saltzmanniana BernoulliTheobroma sapidum Pittier Theobroma sativa (Aubl.) Lign. & Le Bey Theobroma sativa var. leucosperma A. Chev. Theobroma sativa var. melanosperma A. Chev. Theobroma sativum (Aubl.) Lign. & Bey
|synonyms ref =
Theobroma cacao (какао-дерево) – небольшое (высокое) вечнозеленое дерево семейства Мальвовые (Malvaceae). Его семена, какао-бобы, используются для производства шоколадного ликера, какао-продуктов, какао-масла и шоколада. Родом из тропиков Америки, крупнейшим производителем какао-бобов в 2018 году была Кот-д’Ивуар – 2,2 миллиона тонн. Листья очередные, цельные, нелопастные, длиной и шириной. Описание
Цветки
Цветки образуются в соцветиях непосредственно на стволе и старых ветвях; это явление известно как каулифлория. Цветки мелкие, диаметром, с розовым цветоложем. Цветочная формула, используемая для обозначения строения цветка числами, – ✶ K5 C5 A(5°+52) (5). В то время как многие цветы в мире опыляются пчелами (Hymenoptera) или бабочками/мотыльками (Lepidoptera), цветы какао опыляются крошечными мухами, комарами-червицами (Forcipomyia) из подсемейства Forcipomyiinae. Использование естественного опылителя – комаров-червиц Forcipomyia – для Theobroma cacao показало более высокую урожайность плодов, чем использование искусственных опылителей. Каждое семя содержит значительное количество жира (40–50%) в виде какао-масла. Активным компонентом плода является стимулятор теобромин, соединение, сходное с кофеином. Номенклатура
Родовое название Theobroma происходит от греческого «пища богов»; от θεός (theos) – «бог» или «божественный», и βρῶμα (broma) – «пища». Видовое название cacao – это испанизированная форма названия растения в языках коренных народов Мезоамерики, например, kakaw в языках тцельталь, киче и классическом майя; kagaw в языке саюла-пополука; и cacahuatl в языке науатль, что означает «боб дерева какао». Таксономия
Какао (Theobroma cacao) – один из 26 видов, относящихся к роду Theobroma, классифицируемых в подсемействе Byttnerioideae семейства Мальвовые (Malvaceae). Распространение и одомашнивание
T. cacao широко распространено от юго-восточной Мексики до бассейна Амазонки. Первоначально существовало две гипотезы об одомашнивании: одна предполагала наличие двух центров одомашнивания – в районе джунглей Лакандон в Мексике и в низменностях Южной Америки. Однако более поздние исследования закономерностей генетического разнообразия показали, что это не так. Одно исследование показало, что именно здесь T. cacao был первоначально одомашнен, вероятно, для мякоти, окружающей бобы, которую едят в качестве закуски и ферментируют в слабоалкогольный напиток. Используя последовательности ДНК и сравнивая их с данными, полученными из климатических моделей и известных условий, подходящих для какао, одно исследование уточнило представление об одомашнивании, связав область наибольшего генетического разнообразия какао с областью в форме боба, охватывающей Эквадор, границу между Бразилией и Перу и южную часть колумбийско-бразильской границы. Климатические модели показывают, что в период пика последнего ледникового периода 21 000 лет назад, когда среда обитания, подходящая для какао, была наиболее сокращена, эта область все еще была пригодной и, следовательно, служила убежищем для вида. Деревья какао хорошо растут как подлесок во влажных лесных экосистемах. Это также справедливо для заброшенных культивируемых деревьев, что затрудняет различие между действительно дикими деревьями и теми, чьи родители могли быть первоначально культивированы. Денежная система
Какао-бобы были одновременно ритуальным напитком и основной денежной системой в доколумбовых цивилизациях Мезоамерики. В какой-то момент империя ацтеков получала ежегодную дань в 980 грузов какао, помимо других товаров. Каждый груз представлял собой ровно 8000 бобов. Покупательная способность качественных бобов была такой, что 80–100 бобов могли купить новое тканевое покрывало. Использование какао-бобов в качестве валюты также привело к появлению фальшивомонетчиков в империи ацтеков. Выращивание
В 2016 году какао-бобы выращивались на площади примерно по всему миру. Какао-бобы выращиваются как на крупных агропромышленных плантациях, так и мелкими производителями, основная часть производства приходится на миллионы фермеров с небольшими участками. Дерево начинает плодоносить через четыре или пять лет. Зрелое дерево может давать 6000 цветков в год, но только около 20 стручков. Для производства какао-пасты требуется около 1200 семян (40 стручков). Исторически производители шоколада выделяли три основные группы сортов какао-бобов, используемых для производства какао и шоколада: Forastero, Criollo и Trinitario. Наиболее ценной, редкой и дорогой является группа Criollo, какао-боб, используемый майя. Только 10% шоколада производится из Criollo, который, возможно, менее горький и более ароматный, чем любой другой боб. В ноябре 2000 года какао-бобы из Чуао получили наименование по происхождению под названием Cacao de Chuao (с испанского: «какао из Чуао»). 80% шоколада производится из бобов группы Forastero, основным и наиболее распространенным сортом является Amenolado, в то время как сорт Arriba (например, Nacional) реже встречается в продукции Forastero. Деревья Forastero значительно более выносливы и устойчивы к болезням, чем деревья Criollo, что приводит к более дешевым какао-бобам. Крупнейшие переработчики какао-бобов включают Hershey's, Nestlé и Mars, которые закупают какао-бобы из различных источников. Шоколад можно изготовить из T. cacao посредством последовательности этапов, включающих сбор урожая, ферментацию мякоти T. cacao, сушку, сбор урожая и последующую экстракцию. Было обнаружено, что обжарка T. cacao с использованием перегретого пара лучше, чем традиционная обжарка (использование печей), поскольку она давала такое же качество какао-бобов за меньшее время. |}

В 2018 году мировое производство какао-бобов составило, лидером была Кот-д’Ивуар с 37% от общего объема. Другими крупными производителями были Гана (18%) и Индонезия (11%). В целях улучшения разнообразия, доступного селекционерам, и обеспечения будущего полевых генных банков эксперты разработали Глобальную стратегию сохранения и использования генетических ресурсов какао как основу для устойчивой экономики какао. Стратегия была принята производителями какао и их клиентами и направлена на улучшение характеристики разнообразия какао, устойчивости и разнообразия коллекций какао, полезности коллекций и облегчение доступа к лучшей информации о сохраненном материале. Некоторые природные районы разнообразия какао охраняются различными формами охраны, например, национальными парками. Однако недавнее исследование генетического разнообразия и прогнозируемых климатов

Определенная бактерия Streptomyces camerooniansis была признана полезной для T. cacao, поскольку она способствует росту растений, ускоряя прорастание семян T. cacao, подавляя рост различных типов микроорганизмов (таких как различные оомицеты, грибы и бактерии) и предотвращая гниение, вызванное Phytophthora megakarya. Вредители

Различные вредители и болезни растений могут вызывать серьезные проблемы при производстве какао. Насекомые
Какао-мириды или капсиды по всему миру (особенно Sahlbergella singularis и Distantiella theobroma в Западной Африке и Helopeltis spp. в Юго-Восточной Азии)Bathycoelia thalassina Западная Африка
Conopomorpha cramerella (плодовой сверлильщик какао – в Юго-Восточной Азии)
Carmenta theobromae С. и Ю. Америка
Грибы
Moniliophthora roreri (подгнили стручков)
Mo...

Геном

Геном *T. cacao* диплоиден, его размер составляет 430 Мбп, и он состоит из 10 пар хромосом (2n=2x=20). В сентябре 2010 года группа ученых объявила о получении предварительной последовательности генома какао (генотип Matina1 6). В рамках другого, независимого проекта, Международный консорциум по секвенированию генома какао (ICGS), координируемый CIRAD, впервые опубликовал в декабре 2010 года (онлайн, печатная публикация в январе 2011 года) последовательность генома какао сорта Criollo (линейный сорт из Белиза, B97 61/B2). В своей публикации они представили детальный анализ геномных и генетических данных. Последовательность генома какао идентифицировала 28 798 генов, кодирующих белки, по сравнению с примерно 23 000 генов, кодирующих белки, в геноме человека. Около 20% генома какао составляют транспозоны, что является относительно низкой долей по сравнению с другими видами растений. Было идентифицировано множество генов, кодирующих флавоноиды, ароматические терпеноиды, теобромин и многие другие метаболиты, участвующие в формировании вкуса и качественных характеристик какао, среди которых относительно высокая доля кодирует полифенолы, составляющие до 8% сухой массы какао-бобов. Геном какао близок к гипотетическому гексаплоидному предку всех двудольных растений, и предлагается как эволюционный механизм, посредством которого 21 хромосома гипотетического гексаплоидного предка двудольных подверглась крупным слияниям, в результате чего образовались 10 хромосомных пар какао. Последовательность генома позволяет использовать молекулярную биологию какао и селекцию элитных сортов с помощью селекции по маркерам, в частности, для обеспечения генетической устойчивости к грибковым, оомицетным и вирусным заболеваниям, которые ежегодно приводят к значительным потерям урожая. В 2017–2018 годах, в связи с опасениями по поводу выживаемости какао-растений в условиях глобального потепления, когда климат становится более экстремальным в узкой полосе широт, где выращивается какао (20 градусов к северу и югу от экватора), коммерческая компания Mars, Incorporated и Калифорнийский университет в Беркли используют CRISPR для модификации ДНК с целью повышения устойчивости какао к жаркому климату.

История выращивания

Какао-дерево, родом из тропических лесов Амазонки, впервые было одомашнено не менее 5300 лет назад в экваториальной Южной Америке, на территории современного юго-восточного Эквадора (провинция Замора-Чинчипе), в поселении Санта-Ана-Ла-Флорида (SALF), культурой Майо-Чинчипе, до того как оно попало в Мезоамерику. В Мезоамерике на археологических раскопках, датируемых ранним формирующим периодом (1900–900 гг. до н.э.), были найдены керамические сосуды с остатками приготовления напитков из какао. Например, один из таких сосудов, обнаруженный на археологическом памятнике культуры ольмеков на побережье залива Веракрус в Мексике, указывает на то, что приготовление какао народами, предшествовавшими ольмекам, началось еще в 1750 г. до н.э. На тихоокеанском побережье штата Чьяпас, Мексика, археологический памятник Мокая содержит свидетельства о напитках из какао, датируемых еще более ранним периодом – 1900 г. до н.э. В 2018 году исследователи, проанализировавшие геном культивируемых какао-деревьев, пришли к выводу, что все одомашненные деревья какао произошли от единичного события одомашнивания, произошедшего около 3600 лет назад где-то в Центральной Америке. В древних текстах описано множество смесей с какао, использовавшихся в церемониальных, лекарственных и кулинарных целях. Некоторые из них включали кукурузу, перец чили, ваниль (Vanilla planifolia) и мед. Археологические свидетельства использования какао, хотя и немногочисленные, были получены благодаря находке целых какао-бобов в Уаксактуне (Гватемала) и сохранению фрагментов древесины какао-дерева на участках в Белизе, таких как Куэлло и болото Пуллтроузер. Кроме того, анализ остатков в керамических сосудах выявил следы теобромина и кофеина в сосудах раннего формирующего периода из Пуэрто-Эскондидо (Гондурас, 1100–900 гг. до н.э.) и в сосудах среднего формирующего периода из Колхи (Белиз, 600–400 гг. до н.э.). Для этого использовались методы, аналогичные тем, что применялись для извлечения остатков шоколада из четырех сосудов классического периода (около 400 г. н.э.) из гробницы на археологическом памятнике майя Рио-Азуль. Поскольку какао – единственный известный товар из Мезоамерики, содержащий оба этих алкалоидных соединения, вероятно, эти сосуды использовались для хранения напитков из какао. Кроме того, какао упоминается в иероглифическом тексте на одном из сосудов из Рио-Азуль. Считается также, что ацтеки измельчали какао и смешивали его с табаком для курения. Одомашнивание какао культурой Майо-Чинчипе в верховьях Амазонки началось около 3000 г. до н.э.

Современная история

Первое знакомство европейцев с шоколадом произошло в виде напитка, который был впервые представлен испанцам во время их встречи с Монтесумой в столице ацтеков Теночтитлане в 1519 году. Кортес и другие отмечали огромные количества этого напитка, которые потреблял ацтекский император, и то, как тщательно его взбивали его слуги заранее. В то время в Испанию были привезены образцы какао-бобов и других сельскохозяйственных продуктов, однако, по-видимому, напиток из какао был представлен испанскому двору в 1544 году знатью кеки-майя, привезенной из Нового Света в Испанию доминиканскими монахами для встречи с принцем Филиппом. В течение столетия шоколад распространился во Франции, Англии и других странах Западной Европы. Спрос на этот напиток побудил французов основать плантации какао в Карибском бассейне, а Испания впоследствии развила свои плантации какао в своих венесуэльских и филиппинских колониях (Bloom 1998, Coe 1996). На картине голландского художника Золотого века Альберта Экхаута изображено дикое дерево какао в середине XVII века в Голландской Бразилии. Испанское слово «какао», происходящее из языка науатль, вошло в научную номенклатуру в 1753 году после того, как шведский натуралист Линней опубликовал свою таксономическую биномиальную систему и ввел родовое и видовое название Theobroma cacao. Традиционные доиспанские напитки, приготовленные из какао, до сих пор употребляются в Мезоамерике, включая оаканский напиток, известный как техате.

Культура

Майя верили, что какао было открыто богами в горе, где также находились другие восхитительные продукты, предназначенные для их употребления. Согласно мифологии майя, Плюматый Змей даровал какао майя после того, как люди были созданы из кукурузы божественной праматерью Ксмукане. Майя ежегодно в апреле праздновали фестиваль в честь своего бога какао, Эк Чуа, который включал в себя жертвоприношение собаки с отметинами цвета какао, дополнительные жертвоприношения животных, подношения какао, перьев и благовоний, а также обмен дарами. В схожей истории о сотворении мира, ацтекский бог Кетцалькоатль обнаружил какао (какауатль: "горькая вода") в горе, изобилующей другими растительными продуктами. Какао регулярно преподносили пантеону ацтекских божеств, а Мадридский кодекс изображает жрецов, рассекающих мочки ушей (самопожертвование) и покрывающих какао кровью в качестве достойной жертвы богам. Напиток из какао использовался в ритуалах исключительно мужчинами, поскольку считалось, что это опьяняющая пища, не подходящая для женщин и детей.