طريقة وراثية لوقايتها من الحشرات.. والحد من إهدار الطعام
كتبت – سامية الفقى
اكتشف العلماء طريقة لإزالة المركبات السامة من البطاطس، مما يجعلها أكثر أمانًا للأكل وأسهل في التخزين. ويمكن أن يقلل هذا الإنجاز من هدر الطعام ويعزز زراعة المحاصيل في الفضاء وغيرها من البيئات القاسية.
تنتج نباتات البطاطس، بشكل طبيعي، مواد كيميائية تحميها من الحشرات. هذه المواد تسمى جليكوالكالويدات الستيرويدية، أوSGAs، وتوجد بكميات كبيرة في الأجزاء الخضراء من قشور البطاطس، وفي مناطق الإنبات، وتجعل البطاطس، وكذلك الطماطم، غير آمنة للحشرات وكذلك البشر.
قال آدم جوزوياك، عالم الكيمياء الحيوية الجزيئية بجامعة كاليفورنيا ريفرسايد الذي قاد الدراسة، “هذه المركبات ضرورية للنباتات لدرء الحشرات، لكنها تجعل أجزاء معينة من الثمرة غير صالحة للأكل. الآن بعد أن اكتشفنا المسار الحيوي، يمكننا جعل النباتات تنتج هذه المركبات فقط في الأوراق مع الحفاظ على سلامة الأجزاء الصالحة للأكل”.
يمكن لأشعة الشمس أن تحفز إنتاج الأحماض الأمينية في درنات البطاطس -الجزء الذي يؤكل منها -حتى بعد حصادها. وبتحديد آلية وراثية في إنتاج الأحماض الأمينية، قد يتمكن باحثو الجامعة من تقليل سمية البطاطس والحفاظ على الدفاعات الطبيعية للنباتات. وبإزالة الأحماض الأمينية من البطاطس يمكن تخزينها ونقلها في الهواء الطلق بسهولة.
يركز البحث، المنشور بمجلة ساينس، على بروتين يُسمى”GAME15″، ويلعب دورًا رئيسيًا في توجيه إنتاج النبات للأحماض الأمينية. وهو ينظم أيضًا الإنزيمات الأخرى في “مصنع تحويل” ينتج الأحماض الأمينية بكفاءة مع منع المركبات السامة من التسرب لأجزاء أخرى من النبات، قد تسبب دمارًا.
تنتج الطماطم أيضًا الأحماض الأمينية، في الثمرة الخضراء غير الناضجة، وكذلك في الأوراق والسيقان والجذور. وعندما أسكت الباحثون جين GAME15 في الطماطم، قضوا على إنتاج SGA لكنهم جعلوا النباتات عرضة للآفات بدرجة كبيرة.
من خلال هندسة النباتات للتحكم في متى وأين يتم إنتاجSGAs، في الأوراق وليس في البطاطس نفسها، يمكن تخزينها دون خطر السمية نتيجة التعرض لأشعة الشمس.
قال جوزوياك: “يمكنك تخزين البطاطس في مطبخك وعدم القلق بشأن التعرض لأشعة الشمس. وبعد ذلك يمكنك تناولها متى شئت، مما يقلل من هدر الطعام”.
وقد تتيح النتائج استخدام أوراق النبات كغذاء في بيئات محدودة المساحة مثل البعثات الفضائية أو أنظمة الزراعة الرأسية. “بالنسبة للزراعة الفضائية، قد نحتاج لتناول كل أجزاء النبات، وهذه النتائج واعدة”.
وأضاف: “يُظهر عملنا أن النباتات طورت طرقًا مبتكرة لتحقيق التوازن بين النمو والتكاثر والدفاع. وفهم هذه الطرق يسمح بإعادة تصميم المحاصيل لتلبية الاحتياجات الحديثة دون المساس بقدرتها على الازدهار”.كتبت –
