det är ett allvarligt problem för de 500 miljoner människor som är beroende av kassava som sin huvudsakliga kalorikälla, bland dem subsistensbönder i Afrika söder om Sahara, säger Richard Sayre, professor i växtbiologi vid Ohio State University. Han och hans kollega Dimuth Siritunga, en postdoktoral forskare i växtbiologi vid universitetet, har skapat cyanogenfria kassava växter. En cyanogen är ett ämne som inducerar cyanidproduktion.
deras studie framkom i en ny utgåva av tidskriften Planta.
kassava är en härdig växt-den kan förbli i marken i upp till två år och behöver relativt lite vatten för att överleva. Det är den viktigaste källan till kolhydrater för försörjningsbönder i Afrika. Men en obearbetad kassava växt innehåller potentiellt toxiska nivåer av en cyanogen som kallas linamarin.
korrekt bearbetning av kassava-torkning, blötläggning i vatten, sköljning eller bakning – minskar effektivt kassavas linamarininnehåll. Men, sa Sayre, genvägsbearbetningstekniker, som ofta används under hungersnöd, kan ge giftiga livsmedelsprodukter.
” Om vi kunde eliminera cyanogenerna i kassava, skulle växten inte behöva bearbetas innan den äts,” sa han. ”I Afrika är felaktigt bearbetad kassava ett stort problem. Det är förknippat med ett antal cyanidrelaterade hälsoproblem, särskilt bland personer som redan är undernärda.”
kronisk cyanidexponering på låg nivå är förknippad med utvecklingen av struma och med tropisk ataxisk neuropati, en nervskadlig sjukdom som gör en person ostadig och okoordinerad. Allvarlig cyanidförgiftning, särskilt under hungersnöd, är förknippad med utbrott av en försvagande, irreversibel paralytisk sjukdom som kallas Konzo och i vissa fall döden. Förekomsten av Konzo och tropisk ataxisk neuropati kan vara så hög som 3 procent i vissa områden.
människor som får lite eller inget protein i sina dieter är särskilt mottagliga för cyanidförgiftning, eftersom de saknar rätt aminosyror som är nödvändiga för att avgifta giftet.
Sayre och Siritunga konstruerade kassava växter där uttrycket av generna ansvariga för linamarinsyntes blockerades. De analyserade sedan linamarinhalten i dessa växters löv och rötter och fann en signifikant minskning av cyanogen i löv (med 60 till 94 procent) och i rötter (med 99 procent) jämfört med normala kassava växter.
Kassavablad innehåller mer linamarin än växtens rötter, sa Sayre. Växtbiologer tror att linamarin på något sätt transporteras från bladen till rötterna tidigt i en växts liv. Att stänga av de linamarin-inducerande generna i kassava-blad kan minska nivåerna av linamarin i växtens rötter.
”När bladlinamarin reducerades med 40 procent innehöll rötterna mindre än 1 procent av cyanogen”, sa Sayre och tillade att det är kritiskt för bladen på en växande kassava-växt att innehålla en liten mängd linamarin.
”Linamarin skyddar kassava från att ätas av insekter eller djur”, sa han. ”Växter med måttliga linamarinnivåer i bladen och som innehåller nästan ingen linamarin i sina rötter är båda skyddade från växtätare och innehåller mycket mindre av cyanogen i sina rötter.”
cyanid bildas när kassava bearbetas. Men toxinet är flyktigt och släpps ut i luften, snarare än att stanna kvar i maten. Korrekta bearbetningsmetoder säkerställer att cyanogenhalten i kassava växter kommer att ligga inom ett acceptabelt område, sa Sayre. (FN: s livsmedels-och jordbruksorganisation har fastställt högsta rekommenderade cyanidnivåer för livsmedel.)
”i afrikanska länder är det främst kvinnor och barn som är mottagliga för cyanidförgiftning”, sa Sayre. ”Kvinnor är vanligtvis skyldiga att bearbeta växten, vilket gör att de är mottagliga för inandning av cyanidgas. Cyanid kan förgifta en person genom antingen inandning eller intag.”
hållbarheten för en kassava rot är mycket kort när den har tagits bort från stammen, så det är brådskande att få maten till marknaden.
”rötter kan vända sig till mush på mindre än en vecka”, sa Sayre. ”Kassavas färska marknadstid är mycket liten, så den måste behandlas omedelbart.”
och det är där konsumenterna kan stöta på problem-brådskan att få kassava till marknaden kan hålla vissa partier kassava från att behandlas ordentligt. Även om växten behandlas ordentligt kan exponering för den flyktiga cyaniden orsaka hälsoproblem hos personer som är ansvariga för att bearbeta rötter och löv.
medan kassava rötter innehåller mindre än 10 procent av linamarinnivån som finns i kassava löv, är det den långsiktiga exponeringen för cyanid som utgör ett hot mot människor.
”Linamarin omvandlas till cyanid när den äts”, sa Sayre. ”Upprepad exponering av låga doser cyanid över tid kan leda till hälsoproblem.
” men dessa cyanogenfria växter representerar en säkrare och mer marknadsförbar livsmedelsprodukt samt ett verktyg för att bestämma cyanogenernas roll i skydd mot skadedjur och grödans produktivitet.”
” preliminära studier tyder dock på att linamarin kan vara viktigt vid transport av kväve från kassavablad till sina rötter i unga växter,” fortsatte han. ”Växter som producerar varierande nivåer av linamarin måste testas i fältförsök för att avgöra om inhiberingen av linamarinsyntes påverkar växtutbytet.”
bidrag från Rockefeller Foundation, Konsortiet för Växtbioteknikforskning, Cassava Biotechnology Network och Ohio State University stödde denna forskning.