Аммиачный азот повышает синтез противораковых соединений в брокколи
Интенсивное сельское хозяйство требует внесения азотных удобрений. Однако традиционные нитратные удобрения вызывают серьёзные экологические проблемы: загрязнение вод из-за вымывания нитратов и выбросы парниковых газов (закиси азота) почвенными микроорганизмами.
Для смягчения этих проблем рассматривается альтернатива — использование аммиака вместе с нитрификационными ингибиторами. Ингибиторы продлевают нахождение аммиака в почве, что помогает снизить вымывание нитратов и эмиссию закиси азота. Однако у этого источника азота есть особенность: он может быть токсичен для растений и приводить к замедлению роста по сравнению с нитратом.
Исследовательская группа NUMAPS UPV/EHU совместно с доктором Педро Апарисио-Техо (UPN/NUP) изучала толерантность растений к такому источнику азота. Они проанализировали протеом модельного растения Arabidopsis thaliana, чтобы увидеть разницу в синтезированных белках при аммиачном и нитратном питании.
Результаты для съедобных растений
При изучении типа и количества накапливаемых белков оказалось, что белки, связанные с метаболизмом глюкозинолатов, накапливаются в большем количестве у растений, получающих аммиак. Глюкозинолаты обладают двумя ключевыми свойствами: они являются природными инсектицидами, а один из них — глюкорафанин — обладает доказанными противораковыми свойствами.
Поскольку эксперименты проводились на модельном растении, учёные повторили их на брокколи. Хотя не удалось изучить содержание глюкозинолатов в соцветии (основной съедобной части), было обнаружено, что листья молодых растений накапливали больше глюкорафанина при аммиачном питании, чем при нитратном.
В свете этих результатов группа продолжает исследования. Проводятся полевые эксперименты в более сложных условиях, где аммиак также потребляется почвенными микроорганизмами. В них планируется проанализировать содержание глюкозинолатов именно в соцветии брокколи. С фундаментальной точки зрения также изучается возможная роль глюкозинолатов в толерантности самого растения к аммиаку.