Forskare vid Kobe University rapporterar att varianter av ett huvudliknande latexprotein, som utsöndras i växtsaft, hjälper till att förklara varför pumpor, squash och andra gurkväxter drar in hydrofoba föroreningar i sina ätbara delar—en insikt som kan vägleda säkrare grödor och strategier för markrensning.
Forskare vid Kobe University säger att de har avslöjat varför vissa gurkväxter ackumulerar jordföroreningar i sina frukter: en variant av ett transportprotein som utsöndras i xylemsaft transporterar föroreningar uppåt genom växten. Arbetet fokuserar på huvudliknande latexproteiner (MLPs) och beskrevs tillsammans med en ny artikel i Plant Physiology and Biochemistry. (sciencedaily.com)
Medlemmar av familjen Cucurbitaceae—inklusive pumpor, squash, zucchini, meloner och gurkor—är kända för att koncentrera hydrofoba föroreningar i ovanjordiska vävnader, ibland på nivåer som väcker livsmedelssäkerhetsoro. Tidigare studier har kopplat denna tendens till specifika MLPs och dokumenterat förorening med persistenta organiska föroreningar som dioxiner, PCB och organoklorin-insekticider. (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
“Föroreningarna bryts inte ner lätt och utgör därför en hälsorisk för människor som äter frukten. Intressant nog gör inte andra växter detta, så jag blev intresserad av varför det händer specifikt i denna grupp,” sa Hideyuki Inui, en lantbruksvetare vid Kobe University. (sciencedaily.com)
Tidigare forskning från Inuis grupp och samarbetspartners identifierade MLPs i zucchini som binder hydrofoba föroreningar och möjliggör deras rörelse i växtsaft; relaterat arbete har visat att dessa proteiners bindningsbeteende kan variera med förhållanden. (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
Den nya studien fokuserar på varför vissa sorter ackumulerar mer föroreningar än andra. Enligt Kobe University utsöndras proteinvarianter som hittats i höga ackumuleringsväxter i saften, medan andra förblir inne i cellerna. En liten förändring i aminosyrasekvensen fungerar som en etikett som dirigerar utsöndringen. När teamet uttryckte det höga ackumuleringsproteinet i tobak exporterades proteinet också till saften—vilket stödjer mekanismen. “Endast utsöndrade proteiner kan migrera inuti växten och transporteras till de ovanjordiska delarna. Därför verkar detta vara den distinkta faktorn mellan låg- och högförorenade växtsorter,” sa Inui. (kobe-u.ac.jp)
Forskare säger att kontroll av dessa transportproteiner—genom att ändra deras bindning till föroreningar eller deras utsöndring i saft—kan hjälpa till att odla grödor som undviker att koncentrera skadliga kemikalier i ätbara delar. De ser också potential för fytoremediation, med användning av modifierade växter för att rensa förorenad jord. “Jag startade denna forskning eftersom jag letade efter växter som effektivt kan detektera och bryta ner föroreningar,” tillade Inui. (sciencedaily.com)
Kobe University noterar att projektet fick stöd från Japan Society for the Promotion of Science (Grant-in-Aid 23241028) och Murao Educational Foundation. (kobe-u.ac.jp)