Японские агрономы узнали, как некоторые тыквенные растения втягивают загрязняющие вещества в свои плоды. Решающую роль играет специальный белок, который транспортирует токсины вместе с соком растения.

Юлия УгловаАвтор Hi-Tech Mail

Тыквы, цуккини, кабачки и другие представители семейства тыквенных обладают уникальной способностью накапливать опасные соединения из земли в съедобных частях. Специалисты Университета Кобе провели масштабное исследование, раскрыв причины подобного феномена, пишет ScienceDaily.

Исследование показало, что некоторые виды растений активно аккумулируют тяжелые металлы и прочие ядовитые элементы, делая урожай опасным для потребления человеком. «Эти загрязняющие вещества трудно расщепляются и поэтому небезопасны для здоровья тех, кто ест такие плоды. Любопытно, что остальные растения таким свойством не обладают, поэтому меня заинтересовало, почему именно эта группа отличается такой особенностью», — отмечает ученый-агроном Инуи Хидэюки.

Ранние исследования группы профессора Инуи выявили, что в тыкве содержится особый белок, присоединяющий токсичные компоненты и пропускающий их внутрь тканей. Последняя научная работа показала, что структура этих белков и сила их взаимодействия с токсинами влияют на объем попадания последних в надземную часть растения.

«Белки такого рода встречаются у множества других растений, причем среди представителей тыквенных семейств тоже наблюдаются разные уровни восприимчивости к загрязнению. Наш эксперимент показал, что у сортов, сильнее аккумулирующих токсины, уровень содержания белков в соке значительно выше», — объясняет эксперт. Открытие подтолкнуло специалистов изучить механизмы секреции белков в растительном соке растения.

По словам Инуи, разновидность белка, ответственная за активное накопление токсичных веществ, выделяется из клеток в сок растения, тогда как другие версии этого белка остаются внутри клеток. Небольшие изменения в структуре аминокислотной последовательности белка служат своего рода сигналом для клетки, определяющим, останется ли белок внутри нее или выйдет наружу.

Чтобы убедиться в правильности выводов, ученые внедрили высоконакопляющий белок в генетически отличные растения табака. Получившиеся модифицированные растения начали точно так же переправлять белок в сок, что окончательно подтвердило механизм. Это означает, что лишь белки, способные покидать пределы клетки, могут свободно распространяться по тканям растения и достигать листьев и плодов. То есть способность растения удерживать токсичные вещества определяется особенностями выработки белков и их распределения.

Знание процессов накопления токсинов поможет обезопасить сельское хозяйство будущего. Управляя активностью соответствующих белков с помощью методов генной инженерии, можно изменить их способность связываться с загрязняющими веществами или направлять их в растительные соки. В результате становится возможным создавать сорта растений, которые будут свободны от накопления вредных химических компонентов в съедобных частях.

Ранее ученые рассказали, почему не стоит добавлять бананы в смузи.

Поделиться