Молодые семена саговников оказались токсичнее зрелых
Исследование Университета Гуама показало, что молодые семена саговников (цикадовых) представляют больший риск токсичности при употреблении в пищу, чем зрелые семена. Это приближает научное сообщество к пониманию причин нейродегенеративного заболевания, распространённого на Гуаме после Второй мировой войны, и к пониманию связанных неврологических расстройств в других регионах. Исследование стало обложкой июньского номера 2020 года рецензируемого журнала Horticulturae.
В последние десятилетия изучалась роль саговников как возможного источника токсина, повлиявшего на один из двух известных кластеров редкого неврологического заболевания — спорадического бокового амиотрофического склероза (БАС).
После Второй мировой войны у жителей Гуама наблюдалась вспышка нейродегенеративного заболевания с частотой, в 50–100 раз превышающей показатели в Северной Америке. Эпидемиология, описанная в начале 1950-х, указывала на экологическую причину. В период оккупации (1941–1944 гг.) на острове был широко распространён голод, что увеличило зависимость от нефермерских источников пищи, таких как семена местного саговника Cycas micronesica (на местном языке — «фаданг»).
«Увеличение зависимости от семян саговника как источника пищевого крахмала в годы оккупации — одно из предположений, объясняющих, по-видимому, временное увеличение воздействия экологического фактора», — сказал нейробиолог Кристофер А. Шоу, профессор офтальмологии Университета Британской Колумбии и соавтор исследования.
70-летняя история медицинских исследований выявила многочисленные токсины в тканях саговника, которые употреблялись в пищу на острове. Однако ни один токсин или их комбинация не были однозначно признаны виновником нейродегенерации.
«Мы заинтересовались определением сопутствующих экологических и человеческих факторов, которые взаимодействовали с воздействием токсина, чтобы лучше понять этиологию», — сказал Шоу.
Часть неопределённости в исследованиях этой темы была связана с недостаточным контролем факторов растения и окружающей среды, которые могли напрямую влиять на концентрацию токсинов в саговнике.
«Мы почувствовали, что отчасти это связано с отсутствием в исследовательских командах на протяжении десятилетий учёного-растениевода», — сказал Адриан Арес, заместитель директора Западно-Тихоокеанского тропического исследовательского центра Университета Гуама.
Команда публикует результаты исследований с 2005 года. Новейшая работа проливает свет на проблему отбора семян, связанную с невозможностью определить их возраст. Для употребления в пищу собирают все семена с тёмно-коричневой внешней окраской. Этот цвет появляется уже в возрасте 17 месяцев, но семена могут оставаться на деревьях более 30 месяцев. Таким образом, собранные коричневые семена могут различаться по возрасту более чем на год.
Команда Гуам–Канада показала, что концентрации нескольких вторичных метаболитов, являющихся нейротоксинами, снижаются с возрастом семян. Следовательно, молодые семена представляют больший риск токсического воздействия, чем старые. Авторы утверждают, что предыдущие исследования упускали этот источник вариативности, не указывая возраст семян в методах.
В текущей публикации были определены две производные меры на основе свежего или сухого веса компонентов семян, которые позволили создать модели для оценки возраста семян. Эти модели могут использоваться в будущих исследованиях для повышения ясности и достоверности методов.
«Результаты этого исследования важны для продолжающихся попыток выявления экологических токсикантов, которые представляют риск при хроническом низкоуровневом воздействии во многих регионах мира, а не только при остром высокоуровневом воздействии в одном месте», — сказал Арес.