Ученые из Центра наук о растениях Дональда Данфорта в Сент-Луисе, штат Миссури, и их сотрудники из Международного научно-исследовательского института сельскохозяйственных культур для полузасушливых тропиков (ICRISAT) в Хайдарабаде, Индия, Министерство сельского хозяйства США (USDA)) и Университет штата Луизиана совершили значительный прорыв в исследованиях, подавив грибок, вырабатывающий афлатоксин, в арахисе. Открытие может значительно повысить безопасность пищевых продуктов и снизить потери, вызванные загрязнением ядовитым канцерогеном, афлатоксином. Открытие было недавно опубликовано в журнале Plant Biotechnology Journal.
Афлатоксины представляют серьезную опасность для здоровья людей и животных во всем мире и приводят к огромному количеству пищевых отходов. Плесневые грибки Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus, поражающие арахис, кукурузу, семена хлопчатника и чили, производят эти токсины, подавляющие иммунную систему, препятствующие росту детей и даже вызывающие рак печени. Грибок, вырабатывающий эти токсины, может оставаться в почве в течение многих лет. Поражает кукурузу и арахис во время засухи и теплового стресса. Загрязнение также происходит, когда зерно хранится в жарких, влажных и плохо проветриваемых условиях. Поскольку афлатоксины являются сильными канцерогенами, Соединенные Штаты не разрешают продажу и экспорт продуктов питания с уровнем афлатоксина, превышающим 20 частей на миллиард (ppb). Стандарты Европейского Союза более строгие; планка 2 ppb.
Дефенсины растений проявляют мощную противогрибковую активность в отношении нескольких экономически важных грибковых патогенов, и очень приятно видеть успешное применение этой технологии для снижения предуборочной инфекции Aspergillus и облегчения нагрузки микотоксинов в генетически модифицированном арахисе. При коммерческом внедрении эта технология имеет значительный потенциал для обеспечения безопасности пищевых продуктов в слаборазвитых и развивающихся странах, где загрязнение микотоксинами арахиса, кукурузы, чили и семян хлопка представляет серьезную угрозу для здоровья человека и животных», - сказал Дилип Шах, доктор философии. Д., главный исследователь Данфортского центра изучения растений.
Мировое производство арахиса составляет около 29 миллионов метрических тонн в год. США являются третьим по величине производителем в мире после Китая и Индии. Арахис является 12-й самой ценной товарной культурой, выращиваемой в США, с фермерской стоимостью более одного миллиарда долларов США. Американские потребители съедают более 6 фунтов или 2,7 кг (в пересчете на ядра) продуктов из арахиса каждый год, что на розничном уровне стоит более 2 миллиардов долларов. Мировой экспорт арахиса составляет около 1,25 миллиона метрических тонн в год.
Для решения этой проблемы используются два взаимодополняющих подхода. Шах и его команда перенесли небольшие белки, называемые дефенсинами, из люцерны и средиземноморского клевера в ДНК восприимчивого к аспергиллам сорта арахиса, широко выращиваемого в Африке и Индии, что позволило арахису предотвратить заражение растения грибком. Ученые ICRISAT работали с сотрудниками из Министерства сельского хозяйства США и Университета штата Луизиана, чтобы перенести малые молекулы РНК из гриба Aspergillus, которые участвуют в пути синтеза афлатоксина. Орехи вырабатывали эти молекулы РНК во время грибковых атак и инактивировали гены-мишени, ответственные за синтез афлатоксина. Эта технология также применима к кукурузе и обезжиренным жмыхам, используемым в качестве корма для животных, а также к фисташкам и миндалю.