dat is een ernstig probleem voor de 500 miljoen mensen die afhankelijk zijn van cassave als hun belangrijkste bron van calorieën, onder hen zelfvoorzienende boeren in Sub-Saharisch Afrika, zei Richard Sayre, een professor in plantenbiologie aan de Ohio State University. Hij en zijn collega Dimuth Siritunga, een postdoctoraal onderzoeker in plantenbiologie aan de universiteit, hebben cyanogeenvrije cassave planten gemaakt. Een cyanogeen is een stof die de productie van cyanide induceert.
hun studie verscheen in een recent nummer van het tijdschrift Planta.
cassave is een winterharde plant – hij kan tot twee jaar in de grond blijven en heeft relatief weinig water nodig om te overleven. Het is de belangrijkste bron van koolhydraten voor zelfvoorzienende boeren in Afrika. Maar een onverwerkte cassave plant bevat potentieel toxische niveaus van een cyanogeen genaamd linamarine.
de juiste verwerking van cassave-drogen, weken in water, spoelen of bakken – vermindert effectief het linamarinegehalte van cassave. Maar, said Sayre, snelkoppeling verwerking technieken, die vaak worden gebruikt tijdens hongersnoden, kan giftige voedingsmiddelen opleveren.
“als we de cyanogenen in cassave konden elimineren, zou de plant niet moeten worden verwerkt voordat het wordt gegeten,” zei hij. “In Afrika is onjuist verwerkte cassave een groot probleem. Het wordt geassocieerd met een aantal aan cyanide gerelateerde gezondheidsstoornissen, vooral onder mensen die al ondervoed zijn.”
chronische, lage cyanideblootstelling wordt geassocieerd met de ontwikkeling van struma en met tropische ataxische neuropathie, een zenuwschadelijke aandoening die een persoon onvast en ongecoördineerd maakt. Ernstige cyanidevergiftiging, met name tijdens hongersnoden, gaat gepaard met uitbraken van een slopende, onomkeerbare verlamde aandoening genaamd Konzo en, in sommige gevallen, de dood. De incidentie van Konzo en tropische ataxische neuropathie kan oplopen tot 3 procent in sommige gebieden.
mensen die weinig of geen eiwitten in hun dieet krijgen, zijn bijzonder gevoelig voor cyanidevergiftiging, omdat zij niet over de juiste aminozuren beschikken die nodig zijn om het GIF te helpen ontgiften.
Sayre en Siritunga bouwden cassaveplanten waarin de expressie van de genen die verantwoordelijk zijn voor de linamarinesynthese werd geblokkeerd. Vervolgens analyseerden ze het linamarinegehalte in de bladeren en wortels van deze planten, waarbij ze een significante vermindering van het cyaangehalte in bladeren (met 60 tot 94 procent) en in wortels (met 99 procent) vonden in vergelijking met normale cassave planten.
cassave bladeren bevatten meer linamarine dan de wortels van de plant, zei Sayre. Plantenbiologen geloven dat linamarine vroeg in het leven van een plant van de bladeren naar de wortels wordt getransporteerd. Het uitschakelen van de linamarine-inducerende genen in cassave bladeren kan de niveaus van linamarine in de wortels van de plant te verminderen.
“wanneer bladlinamarine met 40 procent werd verminderd, bevatten de wortels minder dan 1 procent van de cyanogen,” zei Sayre en voegde eraan toe dat het van cruciaal belang is dat de bladeren van een groeiende cassave plant een kleine hoeveelheid linamarine bevatten. “Linamarin beschermt cassave tegen opgegeten worden door insecten of dieren,” zei hij. “Planten met een matig gehalte linamarine in hun bladeren en die bijna geen linamarine in hun wortels bevatten, zijn beide beschermd tegen herbivoren en bevatten veel minder cyanogeen in hun wortels.”
Cyanide vormt bij de verwerking van cassave. Maar het toxine is vluchtig en komt vrij in de lucht, in plaats van te blijven in het voedsel. Correcte verwerkingsmethoden zorgen ervoor dat het cyanogeengehalte in cassave-installaties binnen een aanvaardbaar bereik zal liggen, aldus Sayre. (De voedsel-en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties heeft maximale aanbevolen cyanideniveaus voor levensmiddelen vastgesteld.)
” in Afrikaanse landen zijn het vooral vrouwen en kinderen die vatbaar zijn voor cyanidevergiftiging, ” zei Sayre. “Vrouwen worden meestal belast met de verwerking van de fabriek, waardoor ze gevoelig zijn voor het inhaleren van cyanide gas. Cyanide kan iemand vergiftigen door inademing of inslikken.”
de houdbaarheid van een cassavewortel is zeer kort zodra deze van de stengel is verwijderd, dus er is een urgentie om het voedsel op de markt te brengen.
“wortels kunnen veranderen in brij in minder dan een week,” zei Sayre. “Cassave’ s verse markttijd is erg klein, dus het moet onmiddellijk worden verwerkt.”
en dat is waar consumenten in problemen kunnen komen — de haast om cassave op de markt te brengen kan sommige batches cassave verhinderen correct te worden verwerkt. Zelfs als de plant goed wordt verwerkt, kan blootstelling aan vluchtige cyanide gezondheidsproblemen veroorzaken bij mensen die belast zijn met de verwerking van de wortels en bladeren.
terwijl cassavewortels minder dan 10% van het linamarinegehalte in cassavebladeren bevatten, is het de langdurige blootstelling aan cyanide die een bedreiging vormt voor de mens.
“linamarine wordt omgezet in cyanide wanneer het wordt gegeten,” zei Sayre. “Herhaalde blootstelling van lage doses cyanide in de loop van de tijd kan leiden tot gezondheidsproblemen.
“maar deze cyanogeenvrije planten vormen een veiliger en verkoopbaarder voedingsmiddel en een instrument om de rol van cyanogenen in de bescherming tegen insectenplagen en de productiviteit van gewassen te bepalen.”
” uit voorbereidende studies blijkt echter dat linamarine belangrijk kan zijn bij het transport van stikstof van cassavebladeren naar de wortels ervan in jonge planten,” vervolgde hij. “Planten die verschillende niveaus van linamarine produceren, moeten in veldproeven worden getest om te bepalen of de remming van linamarinesynthese de plantopbrengst beïnvloedt. subsidies van de Rockefeller Foundation, het Consortium voor onderzoek op het gebied van Plantenbiotechnologie, het Cassava Biotechnology Network en de Ohio State University ondersteunden dit onderzoek.