Ιάπωνες επιστήμονες διαπίστωσαν ότι μια μικρή αλλαγή στις φυτικές πρωτεΐνες εξηγεί γιατί οι κολοκύθες και τα κολοκυθάκια απορροφούν περισσότερη ρύπανση από άλλες καλλιέργειες.
Γιατί μερικές κολοκύθες αποθηκεύουν ρύπανση
Οι πρωτεΐνες βοηθούν στη μεταφορά τοξινών μέσω του χυμού του φυτού. Τροποποιώντας αυτή τη διαδικασία, οι ερευνητές ελπίζουν να καλλιεργήσουν λαχανικά που αντιστέκονται στη μόλυνση - ή να χρησιμοποιήσουν φυτά για να καθαρίσουν τα τοξικά εδάφη. Το εύρημα θα μπορούσε να κάνει τις μελλοντικές συγκομιδές ασφαλέστερες και πιο βιώσιμες.
Τα φυτά της οικογένειας των κολοκυθιών, η οποία περιλαμβάνει κολοκύθες, κολοκυθάκια, αγγούρια και πεπόνια, έχουν μια ασυνήθιστη τάση να απορροφούν ρύπους από το έδαφος και να τους αποθηκεύουν στα βρώσιμα μέρη τους. Ο γεωπόνος Hideyuki Inui του Πανεπιστημίου Kobe εξηγεί: «Οι ρύποι δεν διασπώνται εύκολα και έτσι αποτελούν κίνδυνο για την υγεία των ανθρώπων που τρώνε τα φρούτα. Είναι ενδιαφέρον ότι άλλα φυτά δεν το κάνουν αυτό, και έτσι άρχισα να ενδιαφέρομαι για το γιατί συμβαίνει αυτό συγκεκριμένα σε αυτήν την ομάδα».
Ανακαλύπτοντας τις πρωτεΐνες που μετακινούν τους ρύπους
Πώς λειτουργούν οι πρωτεΐνες
Σε προηγούμενες μελέτες, ο Inui και η ομάδα του εντόπισαν μια ομάδα πρωτεϊνών που βρίσκονται στις κολοκύθες και συνδέονται με ρύπους, επιτρέποντάς τους να κινούνται μέσα στο φυτό. Νωρίτερα φέτος, ανέφεραν ότι τόσο το σχήμα αυτών των πρωτεϊνών όσο και το πόσο στενά προσκολλώνται στους ρύπους καθορίζουν πόση μόλυνση φτάνει στα υπέργεια τμήματα του φυτού.
«Ωστόσο, αυτές οι πρωτεΐνες υπάρχουν σε πολλά άλλα φυτά, και ακόμη και μεταξύ των κολοκυθιών, υπάρχουν ποικιλίες που είναι πιο επιρρεπείς στη συσσώρευση ρύπων από άλλες. Στη συνέχεια, παρατηρήσαμε ότι στις ποικιλίες με υψηλή συσσώρευση, υπάρχουν υψηλότερες συγκεντρώσεις πρωτεΐνης στο χυμό», λέει ο Inui. Αυτή η παρατήρηση οδήγησε τους ερευνητές να επικεντρωθούν στο πώς οι πρωτεΐνες που δεσμεύουν τους ρύπους εκκρίνονται στο χυμό του φυτού.
Σε μια νέα εργασία που δημοσιεύτηκε στο Plant Physiology and Biochemistry, η ομάδα του Πανεπιστημίου Kobe απέδειξε ότι σε φυτά επιρρεπή σε υψηλή συσσώρευση ρύπων, οι παραλλαγές πρωτεΐνης απελευθερώνονται στο χυμό, ενώ άλλες μορφές της πρωτεΐνης παραμένουν μέσα στα κύτταρα. Διαπίστωσαν ότι μια μικροσκοπική διαφορά στην αλληλουχία αμινοξέων της πρωτεΐνης λειτουργεί σαν ετικέτα σήματος, κατευθύνοντας το κύτταρο είτε να τη διατηρήσει είτε να την απελευθερώσει.
Προς καθαρότερες και ασφαλέστερες καλλιέργειες
Για να επιβεβαιώσουν αυτόν τον μηχανισμό, οι ερευνητές εισήγαγαν τις παραλλαγές πρωτεΐνης υψηλής συσσώρευσης σε φυτά καπνού, τα οποία στη συνέχεια εξήγαγαν επίσης την πρωτεΐνη στο χυμό τους. «Μόνο οι εκκρινόμενες πρωτεΐνες μπορούν να μεταναστεύσουν μέσα στο φυτό και να μεταφερθούν στα υπέργεια μέρη. Επομένως, αυτός φαίνεται να είναι ο διακριτικός παράγοντας μεταξύ των ποικιλιών φυτών χαμηλής και υψηλής ρύπανσης», εξηγεί ο Inui.
Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο μεταφέρονται οι ρύποι μέσα στα φυτά θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να καλλιεργήσουν ασφαλέστερες καλλιέργειες. «Ελέγχοντας τη συμπεριφορά των πρωτεϊνών μεταφοράς ρύπων, μέσω γενετικής τροποποίησης της ικανότητάς τους να δεσμεύουν ρύπους ή της απέκκρισής τους στο χυμό των φυτών, πιστεύουμε ότι θα είναι δυνατή η καλλιέργεια ασφαλών καλλιεργειών που δεν συσσωρεύουν επιβλαβείς χημικές ουσίες στα βρώσιμα μέρη τους», λέει ο Inui.
Χρήση φυτών για τον καθαρισμό μολυσμένου εδάφους
Ο Inui ελπίζει επίσης ότι αυτή η έρευνα μπορεί να συμβάλει στον καθαρισμό του περιβάλλοντος. «Ξεκίνησα αυτήν την έρευνα επειδή έψαχνα για φυτά που μπορούν να ανιχνεύουν και να χωνεύουν αποτελεσματικά τους ρύπους. Επομένως, οραματίζομαι επίσης ότι θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε τη γνώση που αποκτήθηκε μέσω αυτής της εργασίας για τη δημιουργία φυτών που είναι πιο αποτελεσματικά στην απορρόφηση ρύπων του εδάφους. Αυτό θα μπορούσε να μετατραπεί σε μια τεχνολογία για τον καθαρισμό μολυσμένων εδαφών», λέει.
www.worldenergynews.gr
