Questo è un problema serio per i 500 milioni di persone che si affidano alla manioca come principale fonte di calorie, tra cui gli agricoltori di sussistenza nell’Africa sub-sahariana, ha detto Richard Sayre, professore di biologia vegetale all’Ohio State University. Lui e il suo collega Dimuth Siritunga, un ricercatore post-dottorato in biologia vegetale presso l’università, hanno creato piante di manioca senza cianogeno. Un cianogeno è una sostanza che induce la produzione di cianuro.
Il loro studio è apparso in un recente numero della rivista Planta.
La manioca è una pianta resistente – può rimanere nel terreno fino a due anni e ha bisogno di relativamente poca acqua per sopravvivere. È la fonte chiave di carboidrati per gli agricoltori di sussistenza in Africa. Ma una pianta di manioca non trasformata contiene livelli potenzialmente tossici di un cianogeno chiamato linamarina.
La corretta lavorazione della manioca – essiccazione, ammollo in acqua, risciacquo o cottura – riduce efficacemente il contenuto di linamarina di manioca. Ma, ha detto Sayre, le tecniche di elaborazione rapida, che vengono spesso utilizzate durante le carestie, possono produrre prodotti alimentari tossici.
” Se potessimo eliminare i cianogeni nella manioca, la pianta non avrebbe bisogno di essere elaborata prima di essere mangiata”, ha detto. “In Africa, la manioca lavorata in modo improprio è un grosso problema. È associato a una serie di disturbi di salute correlati al cianuro, in particolare tra le persone che sono già malnutrite.”
L’esposizione cronica a basso livello di cianuro è associata allo sviluppo del gozzo e alla neuropatia atassica tropicale, un disturbo dannoso per i nervi che rende una persona instabile e scoordinata. L’avvelenamento da cianuro grave, in particolare durante le carestie, è associato a focolai di un disturbo paralitico debilitante e irreversibile chiamato Konzo e, in alcuni casi, morte. L’incidenza di Konzo e neuropatia atassica tropicale può essere alto come 3 per cento in alcune aree.
Le persone che ricevono poca o nessuna proteina nella loro dieta sono particolarmente sensibili all’avvelenamento da cianuro, in quanto mancano gli amminoacidi adeguati necessari per aiutare a disintossicare il veleno.
Sayre e Siritunga hanno progettato piante di manioca in cui è stata bloccata l’espressione dei geni responsabili della sintesi della linamarina. Hanno quindi analizzato il contenuto di linamarina nelle foglie e nelle radici di queste piante, trovando una significativa riduzione del cianogeno nelle foglie (dal 60 al 94%) e nelle radici (dal 99%) rispetto alle normali piante di manioca.
Le foglie di manioca contengono più linamarina delle radici della pianta, ha detto Sayre. I biologi delle piante credono che in qualche modo il linamarin venga trasportato dalle foglie alle radici all’inizio della vita di una pianta. Spegnere i geni che inducono linamarina nelle foglie di manioca potrebbe ridurre i livelli di linamarina nelle radici della pianta.
“Quando la linamarina fogliare è stata ridotta del 40%, le radici contenevano meno dell ‘1% del cianogeno”, ha detto Sayre, aggiungendo che è fondamentale che le foglie di una pianta di manioca in crescita contengano una piccola quantità di linamarina.
“Linamarin protegge la manioca dall’essere mangiata da insetti o animali”, ha detto. “Le piante con livelli moderati di linamarina nelle loro foglie e che non contengono quasi linamarina nelle loro radici sono entrambe protette dagli erbivori e contengono molto meno del cianogeno nelle loro radici.”
Il cianuro si forma quando la manioca viene elaborata. Ma la tossina è volatile e viene rilasciata nell’aria, piuttosto che rimanere nel cibo. I metodi di lavorazione corretti assicurano che il contenuto di cianogeno nelle piante di manioca sia entro un intervallo accettabile, ha detto Sayre. (L’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura ha stabilito i livelli massimi raccomandati di cianuro per gli alimenti.)
“Nei paesi africani, sono soprattutto donne e bambini che sono suscettibili all’avvelenamento da cianuro”, ha detto Sayre. “Di solito le donne sono incaricate di elaborare la pianta, il che le lascia suscettibili di inalare gas cianuro. Il cianuro può avvelenare una persona per inalazione o ingestione.”
La durata di conservazione di una radice di manioca è molto breve una volta rimossa dallo stelo, quindi c’è un’urgenza per portare il cibo sul mercato.
“Le radici possono trasformarsi in poltiglia in meno di una settimana”, ha detto Sayre. “Il tempo di mercato fresco della manioca è molto piccolo, quindi deve essere elaborato immediatamente.”
Ed è qui che i consumatori possono incorrere in problemi the la fretta di portare la manioca sul mercato può impedire che alcuni lotti di manioca vengano elaborati correttamente. Anche se la pianta viene correttamente elaborata, l’esposizione al cianuro volatile può causare problemi di salute nelle persone incaricate della lavorazione delle radici e delle foglie.
Mentre le radici di manioca contengono meno del 10% del livello di linamarina trovato nelle foglie di manioca, è l’esposizione a lungo termine al cianuro che rappresenta una minaccia per l’uomo.
“Il linamarin viene convertito in cianuro quando viene mangiato”, ha detto Sayre. “L’esposizione ripetuta di basse dosi di cianuro nel tempo può portare a problemi di salute.
“Ma queste piante prive di cianogeno rappresentano un prodotto alimentare più sicuro e commerciabile, nonché uno strumento per determinare il ruolo dei cianogeni nella protezione contro i parassiti degli insetti e la produttività delle colture.”
” Tuttavia, studi preliminari indicano che la linamarina può essere importante nel trasporto di azoto dalle foglie di manioca alle sue radici nelle giovani piante”, ha continuato. “Le piante che producono livelli variabili di linamarina devono essere testate in prove sul campo per determinare se l’inibizione della sintesi di linamarina influisce sulla resa delle piante.”
Le sovvenzioni della Fondazione Rockefeller, del Consorzio per la ricerca sulle biotecnologie vegetali, della Manioca Biotechnology Network e dell’Ohio State University hanno sostenuto questa ricerca.