Цивилизация
Исследователи Университета Кобе раскрыли механизм, из-за которого представители семейства тыквенных — включая тыквы, кабачки, патиссоны, дыни и огурцы — накапливают вредные загрязнители в съедобных частях растения. Работа опубликована в журнале Plant Physiology and Biochemistry (PPB).
Тыквенные способны вбирать из почвы стойкие загрязнители, которые затем концентрируются в плодах и могут представлять опасность для здоровья. При этом большинство других культурных растений этого не делает.
«Эти загрязнители плохо разрушаются и могут накапливаться в организме человека. Мы хотели понять, почему именно семейство тыквенных ведет себя так необычно», — рассказал профессор Хидэюки Инуи, агробиолог Университета Кобе.
Ранее команда Инуи выявила особый класс белков, связывающих загрязнители и помогающих им перемещаться по растению. Ученые также установили, что форма этих белков и их способность связывать токсичные вещества влияют на то, сколько загрязнителей достигает надземных органов. Однако оставался неясным вопрос: почему даже внутри одного вида одни сорта аккумулируют токсины сильнее других.
Новые эксперименты показали, что у сортов, склонных к накоплению загрязнителей, в соке растений содержится больше этих белков, тогда как у других они остаются внутри клеток. Ключевую роль играет небольшое различие в аминокислотной последовательности, которое служит своеобразной «меткой» и определяет, будет ли белок секретирован в сок.
«Только секретируемые белки способны перемещаться по растению и достигать плодов. Это и есть фактор, который отличает сорта с высоким уровнем загрязнения от устойчивых», — пояснил Инуи.
Понимание этого механизма открывает путь к созданию более безопасных овощей.
«Если мы сможем управлять поведением белков, которые транспортируют загрязнители — изменяя их способность связывать токсины или предотвращая выход в сок, — можно будет выращивать растения, не накапливающие вредные вещества в плодах», — отметил исследователь.
Кроме того, ученый видит в открытии потенциал для фиторемедиации — очищения загрязненных почв с помощью растений.
«Мы можем использовать эти знания, чтобы создавать культуры, эффективно поглощающие загрязнители из почвы. Это позволит превратить обычные растения в биоинженерные системы для экологической очистки», — добавил Инуи.
Ранее россиянам назвали топ-5 самых полезных орехов.