Фрукты и овощи могут отличить день от ночи и даже страдать от сбоя биоритмов

Фрукты и овощи могут отличить день от ночи и даже страдать от сбоя биоритмов

Джозеф Стромберг

Новое исследование показывает, что капуста, морковь и черника являются метаболически активными и зависят от циркадных ритмов, даже после того, как они собраны с грядки, и это чревато потенциальными последствиями для их питательной ценности.

Вы, вероятно, не испытываете угрызений совести и раскаяния, когда грызёте сырую морковь.

Но всё будет выглядеть иначе, если принять в расчёт то обстоятельство, что морковь всё ещё жива в тот момент, когда вы кладёте её в рот.

Конечно, морковь, как и все фрукты и овощи, не обладает сознанием и центральной нервной системой, поэтому она не может испытывать боль, когда мы её собираем, готовим и едим. Но многие виды растений выживают и продолжают метаболическую активность даже после того, как они собраны, и, как ни трудно в это поверить, они часто всё ещё живы, когда вы несёте их домой из продуктового магазина и храните в холодильнике.

Каковы самые последние данные об этом удивительном феномене? Статья, опубликованная 20 июня 2013 года в журнале Current Biology, сообщает об открытии исследователей из Райсовского университета и Калифорнийского университета. Учёные обнаружили, что ряд собранных фруктов и овощей, в том числе капуста, салат, шпинат, кабачки, сладкий картофель, морковь и черника, по-разному ведут себя на клеточном уровне в зависимости от воздействия на них света или темноты. Другими словами, эти свежие продукты имеют внутренние «биологические часы», или циркадный ритм, так же, как и люди и животные.

Ранее биолог и сотрудница Райсовского университета Даниэла Гудспид обнаружила, что некоторые растения зависят от световых циклов и внутреннего циркадного ритма, что помогает им отпугивать хищных насекомых – по крайней мере, пока они ещё находятся на грядке. Проводя эксперименты, он заметила, что растение под названием резушка Таля (Arabidopsis thaliana) использует стабильное ежедневное воздействие солнечного света, чтобы прогнозировать нашествия насекомых в течение дня, что позволяет ему создавать запасы защитных химикатов заранее, в течение ночи.

В рамках нового исследования Гудспид и другие учёные пытались определить, демонстрируют ли уже собранные образцы растений, которые мы обычно едим, тот же самый вид циркадного поведения. Они начали изучать капусту, близкую родственницу резушки Таля, чтобы подтвердить предыдущие результаты, полученные при изучении последней.

Команда учёных купила капусту в продуктовом магазине и взяла небольшие образцы листьев, а также приобрела капусту с гусеницами капустной моли, которые любят питаться капустой. Гусениц содержали в обычном режиме 24-часового цикла: 12 часов света, чередующиеся с 12 часами темноты.

В течение трёх дней половину из образцов капусты держали на этом же цикле, чтобы совпали их циркадные ритмы и ритмы насекомых, но другую половину держали на совершенно противоположном цикле. В результате, растения в этой второй группе «думали», что сейчас ночь, в то время, как гусеницы вели себя так, будто то было дневное время, и наоборот. Если химический состав тканей капусты зависит от освещения таким же образом, как и резушка Таля, то они бы создавали защитные химические вещества в совершенно неподходящее время суток, и, скорее всего, страдали бы из-за этого, так как вредители получили бы возможность беспрепятственно их есть.

Когда исследователи открыли гусеницам капустной моли доступ к их любимой еде, то именно это и произошло. Листья капусты в группе иной синхронизации оказали значительно меньшее сопротивление, чем другие образцы, у них оказалось больше повреждённых насекомыми тканей, и они быстро потеряли в массе. Прожорливые гусеницы, питающиеся этими листьями, также росли быстрее, чем те, которые питались листьями первой группы. Когда команда непосредственно измеряла уровни одного определённого класса химических веществ, участвующих в метаболической защитной деятельности в образцах капусты, она обнаружила, что они искусственно создали цикл, и растения были «обучены» вести себя, как днём.

Исследователи подвергли салат, шпинат, кабачки, сладкий картофель, морковь и чернику аналогичному эксперименту и пришли к тем же результатам. Все образцы растений, «обученных» предвидеть день в нужное время, пострадали меньше от гусениц, чем те, циркадные ритмы которых были установлены неправильно. Пока неясно, почему корнеплоды – морковь и сладкий картофель –  продемонстрировали циркадный ритм (в конце концов, они растут под землей), но вполне возможно, что всё растение просто использует световой цикл, чтобы ориентировать свою метаболическую активность, и этот шаблон влияет на корни и листья.

В известном смысле, продукты, используемые в эксперименте, испытали сбой биоритмов – их циркадные ритмы подсказывали им, что на дворе ночь, и, таким образом, они не должны производить защитные химические вещества, когда на самом деле то был день. Эта картина напоминает перелёт, скажем, в Индию, когда по прилёте ваше тело говорит вам, что пора спать, хотя на самом деле там 11 часов утра по местному времени. За одним исключением, конечно: в вашем случае, сбой биоритма не делает вас более вкусной пищей для прожорливых насекомых.

Понимание циркадных ритмов и метаболической активности растений в конечном итоге может оказать влияние и на другое царство живой природы, а именно на вид животных, которые потребляют фрукты и овощи: Homo Sapiens.

По словам исследователей, некоторые из химических веществ, участвующих в отпугивании насекомых, по всей видимости, также действуют в качестве противораковых агентов. В ходе испытаний образцы капусты, которые держали в полной темноте (скажем, как овощи в холодильнике), понесли большие потери тканей, чем те, суточный ритм которых совпадал с ритмом гусениц, и это говорит о том, что они имели более низкие общие уровни антипаразитарных (и антираковых) химических веществ.

Таким образом, фактор освещения как ключевой в деле сбора урожая, транспортировки и хранения фруктов и овощей может стать следующим шагом в на пути к тому, чтобы получать максимум полезных питательных веществ. 

  • 02.05.2017


Комментарии