Mechanizm wiązania cynku na rzecz zdrowia

Cynk jest mikroelementem niezbędnym dla ludzi, pozyskiwanym z diety. Niemal 25% światowej populacji cierpi na niedobory cynku, dlatego też zwiększenie jego poziomu w uprawach może być skuteczną metodą na poprawę zdrowia ludzi na całym świecie.

Zadaniem finansowanego przez UE projektu STABLE PLANT (A new tool to study in-situ micronutrient uptake and translocation in plants) było zwiększenie wychwytu cynku przez rośliny uprawiane na glebach ubogich w ten pierwiastek. Jako że w wielu krajach rozwijających się podstawową uprawą jest ryż, w projekcie STABLE PLANT stworzono system modelowy do analizy wychwytu cynku przez tę roślinę.

Badacze wiedzą już, że rośliny uprawiane na glebach ubogich w żelazo uwalniają do gleby czynniki wiążące metale, tzw. fitosiderofory. Tworzą one rozpuszczalne kompleksy z żelazem, które są łatwe do wchłaniania przez korzenie.

W projekcie STABLE PLANT sprawdzono, czy ryż dysponuje takim samym mechanizmem w celu wchłaniania cynku. Naukowcy hodowali różne odmiany ryżu na ubogiej w cynk glebie Filipin i analizowali, które formy tego metalu są obecne w glebie i łodygach roślin.

W łodygach roślin wykryto ciężką postać cynku zamiast lżejszej, łatwiej rozpuszczalnej. Wskazuje to, że rośliny korzystają z fitosideroforów, aby wchłaniać ciężką, mniej rozpuszczalną postać cynku.

Aby zbadać bardziej szczegółowo ten mechanizm, naukowcy skorzystali z innego czynnika wiążącego metale, który działa w taki sam sposób jak fitosiderofory. Stwierdzili, że rzeczywiście tworzy on kompleksy z ciężką, a nie z lekką postacią cynku.

Im więcej czynnika wiążącego metal dodawano, tym więcej cynku ulegało rozpuszczeniu, co potwierdza wcześniejsze spostrzeżenie. Ten mechanizm, szczególnie skuteczny w glebie o typowym zakresie wartości pH, umożliwia roślinom rozpuszczanie cynku w glebie, jeśli zawartość rozpuszczalnej postaci tego metalu jest niska.

Wyniki pomogą hodowcom ryżu w opracowaniu odmian o wysokiej zawartości cynku poprzez uzyskanie roślin wytwarzających duże ilości fitosideroforów. Prace te można też poszerzyć o inne mikroelementy i inne rośliny uprawne.