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Ein Gen, um die Anreicherung von Cadmium (giftig) in Reis zu begrenzen

Nessun commento 22. September 2010 Keine Kommentare

Die "Aufnahme von Cadmium (Cd) über kontaminierte Reis, wegen ernster und sensationelle Effekte, wie Itai-Itai-Syndrom, bleibt er ein großes Risiko für die menschliche Gesundheit: es wird vermutet, dass die durchschnittliche Konzentration von Cadmium ist nimmt zu, und das scheint vor allem, um einer Bodenverunreinigung im Zusammenhang mit der industriellen Produktion verwandt.

Die Krankheit zum ersten Mal im Jahre 1946 wurde in einer Region von Japan entdeckt, und sein Name ist auf die starken Schmerzen, die rheumatoide und myalgische verursacht ("Itai Itai" ist in Wirklichkeit ein Schrei des Schmerzes gleichbedeutend mit "Aua Aua") . Zusätzlich zu schweren Nierenschäden, die Krankheit führt auch zu Veränderungen im Stoffwechsel von Kalzium und Phosphor, einige Ca 2 +-Ionen durch Knochen Cd 2 +, die die gleiche elektrische Ladung und etwa die gleiche Größe besitzen, ersetzt werden, treffen die Knochen, mit der Zeit kann ein poröses Aussehen und brechen. ( Quelle )

Darüber hinaus strenge Kontrollen für industrielle Einleitungen von Schwermetallen im Boden, eine mögliche Strategie, um toxische Cadmium-Aufnahme über die Nahrung adressieren die Schöpfung (oder Auswahl) von Reissorten, die nicht in der Lage, dieses Element zu nehmen sein kann .

In dieser Ansicht können Sie eine neue Studie von Forschern der Universität von Okayama in Japan, die zur Identifizierung eines Gens aus Reis (OsHMA3) verantwortlich für eine geringe Anreicherung von Cadmium geführt hat einzufügen, wurde das Gen durch eine Reihe von Experimenten zu überqueren zwischen isoliert Reissorten mit niedrigen und hohen Akkumulation von Cd.

Lokalisation des Transporters mit Cd-und GFP-Antikörper. Für weitere Details auf das Bild klicken

Das betreffende Gen kodiert für ein Transporter aus der Familie 1B P-Typ-ATPase, aber wenig Ähnlichkeit mit anderen Mitgliedern. Die heterologe Expression in Hefe zeigten, dass die Träger der Vielfalt geringen Akkumulation von Cd funktional ist, während die sich aus der Vielfalt hohe Akkumulation von Cd seine Funktion verloren hat, wahrscheinlich durch die Mutation eines einzelnen Aminosäure.

Der Transporter wird hauptsächlich in der zum Ausdruck Tonoplasten von Root-Zellen, mit einem ähnlichen Ausdruck in beiden Sorten von Reis. Überexpression eines funktionellen Gens (von der Reissorte "low-Cd") erzeugt einen selektiven Verringerung der Akkumulation von Cd, aber nicht die von anderen Mikronährstoffen in karyopsenspezifischen.

All diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Genvariante OsHMA3 aus der "low-Cd Akkumulieren" Grenzen der Translokation von Cadmium aus Wurzeln bis oberen Geweben selektiv sequestrandolo innen den Vakuolen der Wurzeln.

Quelle: Pnas.org
Kategorien: Agronomie

Nelken: beste natürliche Antioxidantien

1 commento 16. März 2010 ein Kommentar
Die Gewürze typisch für die Mittelmeer-Diät, mit natürlichen antioxidativen Aktivitäten, werden zunehmend in der Lebensmittelindustrie in großem Maßstab eingesetzt, kraft deren positive Auswirkungen auf die Gesundheit haben.

Forscher der Universität Miguel Hernández (UMH) in Elche (Spanien) haben Gewürznelken (identifiziert Syzygium aromaticum ) als die mächtigste Antioxidans Gewürz, aufgrund der Tatsache, dass sie ein hohes Maß an phenolischen Verbindungen (insbesondere enthalten Eugenol ), zusätzlich zu viele andere Eigenschaften.

"Unter den 5 verschiedenen antioxidativen Fähigkeiten, die wir getestet, Nelken haben die höchste Fähigkeit zu reduzieren demonstriert Lipidperoxidation und die beste Reduktionsmittel aus Eisen sein ", sagt Juana Fernández-López, einer der Autoren der Studie .

"Die Ergebnisse legen nahe, dass die Verwendung dieser Gewürze typisch für die Mittelmeer-Diät, auch auszugsweise, ist, kann ein neuer Weg an in der Lebensmittelindustrie, in dem Ausmaß, dass sie nicht den veränderten sensorischen Eigenschaften von Lebensmitteln. Diese Stoffe weisen eine starke antioxidative Kapazität und kann starke gesundheitliche Vorteile bieten. "

Das Forscherteam bestätigte darüber hinaus die antioxidative Wirkung von ätherischen Ölen aus anderen Gewürzen wie Oregano (Origanum vulgare), Thymian (Thymus vulgaris), Rosmarin (Rosmarinus funcionários cinalis) und Salbei (Salvia funcionários cinalis). Das Ziel dieser Studie war es genau um die Aufnahme dieser Gewürze in Essen, vor allem in Fleisch und Blut als natürliche Antioxidantien zu ermöglichen.

Die Lebensmittelindustrie könnte auf jeden Fall ersetzen synthetische Antioxidantien mit diesen Gewürzen

"Die Oxidation von Lipiden ist einer der Hauptgründe, warum das Essen schlechter, und es führt zu einer signifikanten Reduktion in ihren Nährwert, neben dem Verlust der ursprünglichen Geschmack", sagt Fernández-López.

Eugenol, extrahierte ätherische Öl von Nelken, hat starke antioxidative Eigenschaften

Diese Veränderungen zu einer Verkürzung der Dauer des Lebens des fertigen Lebensmittelprodukten führen: Um diese Verschlechterung zu vermeiden, verwendet die Lebensmittelindustrie synthetische Antioxidantien bei der Herstellung. Offensichtlich, da diese synthetische chemische Verbindungen sind, gibt es viele Fragen über ihre potentielle Toxizität und möglichen Nebenwirkungen.

Also das gestiegene Interesse an natürlichen Antioxidantien (abgeleitet von Aroma-und Heilpflanzen und Gewürze) orientiert sich an jener Hoffnung, dass synthetische Antioxidantien in der Lebensmittelindustrie verwendet wird durch diese Substanzen können ohne Zweifel "natürlichere" ersetzt werden.

Quelle: EurekAlert!
Kategorien: Agronomie

Neue Studie stellt den Ursprung der Angiospermen 215 Millionen Jahren

Nessun commento 15. März 2010 Keine Kommentare
Laut einer neuen Studie Pflanze evolutionären Stammbaum, kann blühenden Pflanzen wesentlich älter als bisher angenommen, und haben zum ersten Mal in der mittleren Trias erschienen

Bisher war es allgemein in der wissenschaftlichen Gemeinschaft nicht akzeptiert, dass die Blütenpflanzen, oder Angiospermen , sie ihren ersten Auftritt auf der Erde gemacht zwischen 140 und 190 Millionen Jahren, eine neue Studie von Wissenschaftlern des National Evolutionary Synthesis Center (zierende) von Durham, North Carolina, bringt nun das Erscheinen der ersten Angiospermen etwa 215 Millionen Jahren, was soviel wie 25 bis 75.000.000 Jahre früher als von den ältesten archäologischen oder frühere molekulare Studien legten nahe, ist vorauszusehen.

Die "Liaoning alten Früchte", eine der ältesten fossilen Blume, sich seit über 145 Millionen Jahren

Sagt Michael Donoghue von der Yale University: "Wenn wir nur auf archäologische Funde betrachten, könnten wir den Aufstieg der Angiospermen im späten Jura oder frühen Kreidezeit zu bestimmen."

Er fügt hinzu, Jeremy Beaulieu, ein Biologe an der Yale University: "Trotz der archäologischen Daten, die Mehrheit der molekularen Divergenz Zeiten zeigt an, dass Angiospermen muss zustande kommen früher haben: unsere Studie führte uns zu der Trias als Quelle definieren. Niemand hat jemals zuvor ein solches Ergebnis gefunden "

Daran erinnern, dass alle drei oben genannten geologischen Perioden Teil von 'war zweitrangig oder Mesozoikums, die von 251 Millionen Jahren bis vor 65 Millionen Jahren, und das ist wiederum unterteilt in drei Perioden Trias (251 bis 200 sind Millionen Jahren), Jura (200 bis 145 Millionen) und Kreidezeit (145 bis 65 Millionen Jahren - befindet sich ganz am Ende dieser Periode kam das Aussterben der Dinosaurier, sowie über 70% der alle Arten).

Wenn Neupositionierung der Zeitskala der Auftritt der Angiospermen bestätigen, könnte die Idee verstärken, dass die erste Anlage dieser Art kann die Entwicklung bestimmter Arten von Insekten gefördert haben: zum Beispiel Insekten wie Bienen und Wespen immer noch auf ihr Überleben Nektar und die Pollen auf den Blüten gefunden.

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Kategorien: Agronomie

Neue Entdeckung: Hülsenfrüchte wie können wir uns von Düngemitteln zu befreien

1 commento 11. März 2010 ein Kommentar
Der zunehmende Einsatz von stickstoffhaltigen Düngemitteln in der Landwirtschaft als Zusammenhang zwischen den wichtigsten Quellen der Verschmutzung und die möglichen Ursachen der globalen Erwärmung, sondern eine neue Entdeckung von Forschern an der Stanford University konnte diesen Trend umzukehren, mit großem Nutzen für die Umwelt.

Stickstoff ist ein wesentliches Element für das Leben aller Pflanzen, sondern unseren Planeten zahlt einen Preis viel zu hoch, weil der massive Einsatz von Stickstoffdünger, wenn diese Substanzen in Flüssen und Seen rund um die bestellten Felder verteilt sind, verursachen einen enormen Besiedlung durch Algen, die völlig zu destabilisieren diese aquatische Ökosysteme, so dass sie wüst Bereichen einen Mangel an Sauerstoff und somit frei von jeglicher Lebensform (mit Ausnahme des gleichen Algen und Bakterien).

Mississippi Dead Zone: Rote und orange Flächen sind solche mit einer geringeren Konzentration an gelöstem Sauerstoff.

Der Vorgang nennt man Eutrophierung , und ein ernstes und trauriges Beispiel für die Auswirkungen der Zustand der Hypoxie (Sauerstoffmangel in der Umwelt) wird von der "Dead Zone" (vorausgesetzt, Dead Zone ), die 9300 km 2 erstreckt sich im Golf von Mexiko (äquivalent zu einer Region wie dem Marche klar zu sein ..), wo kein Wasser-Organismus für Ratschläge zu einer guten Artikel im Corriere della Sera, 12 Jahre her gezogen überleben können - die Kathedralen von Korallen Zusammenbruch (12. Juli 1998 )

Was mehr ist, Langzeitdünger Lachgas ( N 2 O , das auch als Lachgas bekannt), das ist ein starkes Treibhausgas, durch seine Wirkung auf das Klima, die wir können uns leicht vorstellen.

Die neue Entdeckung der Stanford-Forscher Aufschluss über den Mechanismus, durch den Leguminosen (Soja, Erbsen, Kichererbsen, Bohnen, Linsen, ein paar zu nennen) sind in der Lage, Stickstoff-fixierenden Bakterien, die in ihren Wurzeln leben, zu produzieren induzieren, aus von molekularem Stickstoff N 2, Ammoniak und Stickstoff-Verbindungen, wichtige Nährstoffe für die Pflanze, die in Symbiose lebt (für Details siehe Stickstoff-Fixierung - Wikipedia ).

Das Verständnis des Prozesses kann für Anwendungen, die landwirtschaftliche Produktivität zu steigern führen, während die Verringerung des Einsatzes von Stickstoffdüngern.

Sagt Molekularbiologe Sharon Long: "Wir haben ein neues biologisches Verfahren entdeckt, durch die Leguminosen das Verhalten von symbiotischen Bakterien zu kontrollieren. Diese Pflanzen haben eine spezielle Protein-Verarbeitungssystem, das die Signale spefici Protein erzeugt. Diese waren bis jetzt unbekannt, aber jetzt herausstellt, mit all der Beweise, dass sie entscheidend für die Stickstoff-Fixierung durch die Bakterien zu bestimmen sind. "

Die Fähigkeit der Leguminosen, Stickstoff aus der Luft einfangen und es in Nährstoffe (Festsetzung es in der Tat) hinterlässt auch in den Boden durch die Nährstoffe im Abwasser der Anlage, die auf dem Boden nach der Ernte bleibt enthaltenen angereichert, wodurch ein natürlicher Dünger für die nächste Kulturpflanzen.

Diese Tat ist die Basis der Fruchtfolge: der Wechsel zwischen Leguminosen und andere Pflanzen sich in der Vergangenheit war der Grundstein für die Landwirtschaft auf der ganzen Welt seit Tausenden von Jahren. Erst in jüngster Zeit jedoch hat begonnen zu verstehen, wie es Fixierung gearbeitet, und warum manche Hülsenfrüchte sind effizienter als andere in diesem Prozess.

Der zentrale Punkt der Forschung durch das Team der Lange eines Gens von der Anlage durchgeführt wird, ist wesentlich für die Bildung einer genauen chemischen Signals, in Abwesenheit von dem der Stickstoff in keiner Weise durch die symbiotischen Bakterien fixiert.

Die Stickstoff-fixierenden Bakterien sind eine Nahrungsquelle für Hülsenfrüchte zur Verfügung gestellt

Stickstoff-fixierenden Bakterien (links) und Wurzelknöllchen in dem sie wohnen (rechts)

Die symbiotische Bakterien in den Wurzelknöllchen von Hülsenfrüchten befinden, zu erfassen, welche die molekulare Stickstoff im Boden und wandeln sie in Ammoniak, das auf der Anlage speist: Nur Bakterien, die das Enzym Nitrogenase besitzen, sind in der Lage, Stickstoff-Fixierung, und Deshalb nur Pflanzen, die als Host Stickstoff-fixierenden Bakterien wie leicht Quelle von Nährstoffen haben. Alle anderen Pflanzen sind gezwungen, als eine Quelle von organischen Stickstoffverbindungen Stickstoff bereits im Boden vorhanden zu verwenden, und es ist genau diese Logik, dass Sie das Nitrat zu beschäftigen.

Dieses besondere Feature ermöglicht Leguminosen in der Lage sein in schlechten Boden an Stickstoff, weniger fruchtbar für andere Pflanzen gedeihen, aber nur, wenn seine Wurzelknöllchen enthalten in den richtigen symbiotischen Bakterien.

"Vor allem, da es stellt sich die Effizienz der Produktion von Impulsen und den Bereich der Land, wo wir sie wachsen können, desto mehr werden sie dazu beitragen, die Nutzung von industriellen Düngemitteln, und damit zur Beeinträchtigung Wasserverschmutzung und Zersetzung in der Form kann oxidierte gasförmige ", kündigt Lange.

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