Исследователи из Калининграда, Санкт-Петербурга и Москвы обнаружили, что амарант способен защищаться от токсичного воздействия цинка, накапливая сахара и органические кислоты. Эти вещества связывают ионы металла и не дают им повредить клетки. Результаты работы опубликованы в журнале Plants.
Цинк необходим растениям в малых дозах, но его избыток — распространённая экологическая проблема. Из-за промышленных выбросов и применения удобрений металл накапливается в почвах, нарушает фотосинтез и снижает урожайность.
Амарант (Amaranthus caudatus L.), как выяснили учёные, реагирует на повышенное содержание цинка перестройкой обмена веществ. В корнях растения резко возрастает количество глюконовой и салициловой кислот, а также сахаров, особенно галактозы. Эти соединения связывают ионы металла, ограничивают их передвижение и снижают токсичное воздействие.
Особенно заметны изменения в корнях: уровень глюконовой кислоты увеличился в 59 раз, салициловой — в 27 раз. Дополнительно активируется синтез пектинов — структурных компонентов клеточных стенок, которые удерживают металл и препятствуют его попаданию в надземные части растения.
— Амарант не только изолирует металл в корнях, но и активно нейтрализует его вредное воздействие. Это знание важно для создания сортов сельхозкультур, устойчивых к загрязнённым почвам и пригодных для фитомелиорации, — пояснил руководитель исследования, доктор технических наук Станислав Сухих из БФУ им. И. Канта.
Почему это важно
Работа ученых показывает, как растения могут приспосабливаться к неблагоприятной среде. Понимание защитных механизмов амаранта поможет учёным вывести новые культуры, устойчивые к тяжёлым металлам, и использовать растения для очистки почв.
