Det Er et alvorlig problem for de 500 millioner menneskene som stoler på kassava som sin viktigste kilde til kalorier, blant dem livsopphold bønder I Afrika Sør For Sahara, Sa Richard Sayre, professor i plantebiologi Ved Ohio State University. Han og hans kollega Dimuth Siritunga, en postdoktoral forsker i plantebiologi ved universitetet, har skapt cyanogenfrie kassava planter. Et cyanogen er et stoff som induserer cyanidproduksjon.
deres studie dukket opp i et nylig nummer Av tidsskriftet Planta.
Kassava er en hardfør plante – den kan forbli i bakken i opptil to år og trenger relativt lite vann for å overleve. Det er den viktigste kilden til karbohydrater for livsopphold bønder I Afrika. Men en ubehandlet kassava plante inneholder potensielt giftige nivåer av et cyanogen kalt linamarin.
riktig behandling av kassava-tørking – soaking i vann, skylling eller baking – reduserer effektivt kassavas linamarininnhold. Men sayre, snarveisbehandlingsteknikker, som ofte brukes under hungersnød, kan gi giftige matvarer. «Hvis vi kunne eliminere cyanogenene i kassava, ville planten ikke trenge å bli behandlet før den blir spist,» sa han. «I Afrika er feil behandlet kassava et stort problem. Det er forbundet med en rekke cyanidrelaterte helsesykdommer, særlig blant personer som allerede er underernærte.»
Kronisk cyanideksponering på lavt nivå er forbundet med utviklingen av goiter og med tropisk ataksisk nevropati, en nerveskadelig lidelse som gjør en person ustabil og ukoordinert. Alvorlig cyanidforgiftning, spesielt under hungersnød, er forbundet med utbrudd av en svekkende, irreversibel paralytisk lidelse kalt Konzo og i noen tilfeller død. Forekomsten Av Konzo og tropisk ataksisk nevropati kan være så høy som 3 prosent i enkelte områder.
Folk som får lite eller ingen protein i kosten er spesielt utsatt for cyanidforgiftning, som de mangler de riktige aminosyrer som er nødvendige for å hjelpe avgifte giften.
Sayre og Siritunga konstruerte kassava-planter der uttrykket av generene som var ansvarlige for linamarinsyntese ble blokkert. De analyserte deretter linamarininnholdet i disse plantens blader og røtter, og fant en signifikant reduksjon av cyanogen i blader (med 60 til 94 prosent) og i røtter (med 99 prosent) sammenlignet med normale kassava planter.
Kassavablader inneholder mer linamarin enn plantens røtter, sayre. Plantebiologer mener at linamarin på en eller annen måte transporteres fra bladene til røttene tidlig i plantens liv. Slå av linamarin-induserende gener i kassava blader kan redusere nivåene av linamarin i plantens røtter. «når bladlinamarin ble redusert med 40 prosent, inneholdt røttene mindre enn 1 prosent av cyanogenet,» sayre, og la til at det er kritisk for bladene til en voksende kassava plante å inneholde en liten mengde linamarin. «Linamarin beskytter kassava mot å bli spist av insekter eller dyr,» sa Han. «Planter med moderate linamarin nivåer i bladene og som inneholder nesten ingen linamarin i sine røtter, er begge beskyttet mot plantelevende dyr og inneholder langt mindre av cyanogen i sine røtter.»
Cyanid dannes når kassava behandles. Men toksinet er flyktig og slippes ut i luften, i stedet for å forbli i maten. Korrekte behandlingsmetoder sikrer at cyanogeninnholdet i kassava planter vil være innenfor et akseptabelt område, Sayre sa. (Fns Mat-Og Landbruksorganisasjon har etablert maksimalt anbefalte cyanidnivåer for matvarer.)
«I Afrikanske land er det for det Meste kvinner og barn som er utsatt for cyanidforgiftning,» sa Sayre. «Kvinner er vanligvis belastet med å behandle anlegget, noe som gjør dem utsatt for å inhalere cyanidgass. Cyanid kan forgifte en person ved innånding eller inntak.»holdbarheten til en kassava rot er svært kort når den er fjernet fra stammen, så det er et haster for å få maten til markedet.
«Røtter kan slå til grøt på mindre enn en uke,» sa Sayre. «Cassavas friske markedstid er svært liten,så den må behandles umiddelbart .»Og det er der forbrukerne kan støte på problemer-rush for å få kassava til markedet kan holde noen grupper av kassava fra å bli behandlet riktig. Selv om planten er riktig behandlet, kan eksponering for det flyktige cyanidet forårsake helseproblemer hos personer som har ansvaret for å behandle røttene og bladene. mens cassava-røtter inneholder mindre enn 10 prosent av linamarin-nivået som finnes i kassava-blader, er det den langsiktige eksponeringen for cyanid som utgjør en trussel mot mennesker.
«Linamarin omdannes til cyanid når det spises,» sa Sayre. «Gjentatt eksponering av lave doser cyanid over tid kan føre til helseproblemer. «men disse cyanogenfrie plantene representerer et sikrere og mer markedsførbart matprodukt, samt et verktøy for å bestemme cyanogens rolle i beskyttelse mot skadedyr og avlinger.»»men foreløpige studier indikerer at linamarin kan være viktig i transport av nitrogen fra kassava blader til sine røtter i unge planter,» fortsatte han. «Planter som produserer varierende nivåer av linamarin må testes i feltforsøk for å avgjøre om inhiberingen av linamarinsyntese påvirker planteutbyttet.»
Tilskudd fra Rockefeller Foundation, Consortium For Plant Biotechnology Research, Cassava Biotechnology Network og Ohio State University støttet denne forskningen.