Znajdź zawartość

O szkodliwości herbicydów powiedziano i napisano wiele, dlatego mało kto spodziewałby się tego, co ogłosili ostatnio badacze z University of Tennessee. Wg nich, jeden z odchwaszczaczy – mezotrion - sprawia, że kukurydza staje się bogatsza w składniki odżywcze. Amerykanie przyglądali się wpływowi herbicydów na właściwości prozdrowotne upraw. To pierwsze tego typu studium. Z pewnością nie wszystkie chemikalia będą wpływać korzystnie na jakość plonów, ale naukowcy z Knoxville mają nadzieję, że uda im się zidentyfikować więcej takich przypadków jak kukurydza. Podkreślają, że choć herbicydy są stosowane już od dłuższego czasu, dotąd nikt nie sprawdzał, jak oddziałują na odżywczość roślin. Mezotrion to syntetyczny herbicyd trójketonowy. Rolnicy stosują go na uprawach różnych odmian kukurydzy, w tym cukrowej. Związek ten oddziałuje na zdolność chwastów dwu- i niektórych jednoliściennych do wytwarzania karotenoidów – barwników, które m.in. umożliwiają absorbowanie promieniowania świetlnego, chronią przed szkodliwym wpływem słońca i są przeciwutleniaczami (to właściwość szczególnie cenna przy zapobieganiu nowotworom lub chorobom serca, czyli dla osób raczących się w tym celu marchwią lub szpinakiem). Gdy rośliny potraktuje się mezotrionem, tracą karotenoidy i chlorofil, stają się białe i umierają. Giną z powodu śmiertelnego wysmażenia – podsumowuje Dean Kopsell. Naukowcy z University of Tennessee przetestowali wpływ mezotrionu na 3 odmiany kukurydzy cukrowej: 1) taką, która dobrze znosi oprysk, 2) ginącą razem z chwastami i 3) ulegającą lekkiemu zbieleniu po zastosowaniu herbicydu, ale odzyskującą ostatecznie dobrą formę. Po 45 dniach zebrano dojrzałe kolby i zbadano ziarno. Ku zaskoczeniu Amerykanów w spryskanej kukurydzy występowało o 15% więcej karotenoidów niż w roślinach kontrolnych. W największym stopniu wzrosła zawartość zeaksantyny (C40H56O2), która występuje w siatkówce ludzkiego oka i chroni przed zaćmą i zwyrodnieniem plamki żółtej. Kopsell uważa, że zaobserwowane zjawisko można wyjaśnić stresem. Zaatakowane mezotrionem, kukurydze wytwarzają dodatkowe karotenoidy, przez co stają się zdrowsze. Co ważne, w ziarnie nie wykryto pozostałości herbicydu. Badacz nadmienia, że również z powodu stresu uprawy ekologiczne mogą być zdrowsze od prowadzonych z użyciem środków chemicznych. Te pierwsze muszą przecież samodzielnie walczyć o przetrwanie.

Badacze z Lawrence Berkeley National Laboratory, laboratorium należącego do Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, odkryli białko działające niczym przeciwsłoneczna roleta chroniąca liście roślin przed uszkodzeniem przez nadmierne naświetlenie przez słońce. Odkrycie to może pewnego dnia pozwolić na produkcję doskonalszych ogniw słonecznych, naśladujących funkcjonowanie żywego liścia. Kluczowe dla badań białko nazywa się CP29. Zabezpiecza ono rośliny przed nadmiarem docierającego do tkanki promieniowania, przepuszczając wyłącznie określoną maksymalną dawkę światła. Przypuszcza się, że za regulacją aktywności tego filtra stoją zmiany pH wewnątrz komórki. Fotosynteza, efekt niezliczonych lat ewolucji, jest procesem o fenomenalnej wręcz wydajności. Szacuje się, że rośliny są w stanie zamienić w energię chemiczną aż do 97% energii pochodzącej z światła słonecznego. Stanowi to jednak pewne zagrożenie, gdyż przy intensywnym naświetlaniu powierzchni liścia pojawia się groźba uszkodzenia tworzącej go tkanki. Rośliny znalazły jednak sposób na ochronę przed tym zjawiskiem: wykrywają zmiany pH charakterystyczne dla zmiany ilości padającego na nie światła i po przekroczeniu pewnego limitu uruchamiają mechanizm, którego zadaniem jest rozproszenie nadmiaru energii w nieszkodliwy dla rośliny sposób. Trzy lata temu badacze z Lawrence Berkeley National Laboratory, pracujący pod przewodnictwem prof. Grahama Fleminga, odkryli zeaksantynę - barwnik z grupy karotenoidów, który chroni komórki przed nadmiarem padającego światła. Cząsteczka tego związku przyjmuje na siebie część docierającej do liścia energii i zużywa ją na wyrzucenie ze swojej struktury pojedynczego elektronu. Pozwala to na zamianę energii promieniowania w energię ruchu wspomnianego elektronu. Do tej pory nie było jednak wiadomo, jaki czynnik reguluje ilość produkowanej zeoksantyny oraz jej interakcje z chlorofilem, najważniejszym związkiem odpowiedzialnym za proces fotosyntezy. Aby rozwiązać tę zagadkę, zespół prof. Fleminga zastosował techniki spektrofotometryczne, tzn. badanie reakcji poszczególnych cząsteczek na światło. Odkryto w ten sposób, że trzy białka, nazwane CP29, CP26 i CP24, są zdolne do przeprowadzenia reakcji usunięcia elektronu ze struktury zeoksantyny. Dalsze badania objęły wyłącznie analizę funkcjonalną proteiny CP29 jako tej, która jest najlepiej znana pod względem struktury cząsteczki oraz czynników genetycznych wpływających na jej syntezę. Naukowcom udało się ustalić, że powstające pod wpływem intensywnego naświetlania zmiany w pH wywołują zmianę rozkładu atomów wewnątrz molekuł białka, umożliwiając mu przeprowadzenie reakcji oderwania elektronu od zeaksantyny. Gdy tylko uda się rozproszyć odpowiednio wiele energii, pH wraca do normy, a białko ponownie traci swoją zdolność. Dzięki wspomnianemu mechanizmowi komórka jest w stanie pochłonąć więcej energii do przeprowadzenia fotosyntezy bez obawy o "przegrzanie" od nadmiaru padającego światła. Szczegóły odkrycia opublikowano w czasopiśmie Science.

Według najnowszych wyników badań, żółte i zielone warzywa mogą chronić nasz wzrok w starszym wieku. Zwiększone spożycie warzyw zawierających luteinę i zeaksantynę wydaje się zmniejszać ryzyko związanego z wiekiem zwyrodnienia plamki żółtej (AMD) w grupie kobiet w wieku 50-79 lat. Oba związki należą do grupy karotenoidów (związków nadających warzywom ich barwę) i są doskonałymi przeciwutleniaczami. Znajdują się one m.in. w kukurydzy, kabaczku, brokułach oraz groszku. Żółtko jest nieroślinnym źródłem tych substancji. AMD pojawia się wtedy, gdy komórki plamki żółtej (części siatkówki odpowiedzialnej za widzenie centralne) ulegają w miarę upływu czasu degeneracji. Związane z wiekiem zwyrodnienie plamki żółtej jest najczęstszą przyczyną utraty wzroku wśród starszych osób żyjących w krajach rozwiniętych. Nie ma lekarstwa na tę przypadłość, lecz wcześniejsze badania wykazały, że luteina i zeaksantyna mogą pomóc zwalczyć AMD, absorbując uszkadzające niebieskie promieniowanie, zapobiegając "atakom" wolnych rodników oraz wzmacniając ściany komórek oka. W najnowszym badaniu naukowcy zwerbowali starsze kobiety, które dostarczały swojemu organizmowi albo dużo luteiny i zeaksantyny, albo bardzo mało. Przyjmowanie przez 15 lat zwiększonych dawek tych karotenoidów wiązało się ze zmniejszonym ryzykiem średnio zaawansowanego AMD u kobiet poniżej 75. roku życia. Szczegółowe wyniki opublikowano w Archives of Ophthalmology.