Vörös fenyegetés • Sergey Glagolev • Népszerű tudományos feladatok a "Elemeken" • Biológia

Vörös fenyegetés

feladat

Az antocianinok vízben oldódó növényi polifenolok, sok virág és gyümölcs piros vagy kék színét, valamint az őszi levelek vörös színét okozzák. Őket széles körben használják ártalmatlan élelmiszer-színezékekként. Ezenkívül gyakran táplálékkiegészítőként, antioxidánsokként, egészségre kedvező hatásként hirdetik őket. Ismeretes, hogy az antocianinok koncentrációja megvédi a növényeket a rovarirtóktól (például levéltetvek). Egyes munkák szerint a hernyók halandósága sokkal magasabb volt, amikor az antocianinok által elszíneződött virágok egy részét elevenítették, mintha nem ugyanabban a növényfajban festették volna. Ez azt jelenti Az antociánok mérgezőek az emberek számára? hogyan magyarázhatja a rovarok megnövekedett halandóságát?


Tipp 1

Omnibusz szedés, és est venenum, sed adag rebus.


2. tipp

Tekintse meg az "Egér vagy kutya" című problémát – benne megtalálja az egyik megoldást.


3. tipp

Az állapot nem mondja milyen halál a hernyók haltak meg.


döntés

Peternek van egy kecske ingyen
Megvette az egész salátát salátaöntet,
Csak megmentett a piros:
Hirtelen valami veszélyes?
O. Emelyanova

A legnyilvánvalóbb (és valószínűleg téves) válasz az, hogy az antocianinok rovarok számára mérgezőek, de nem emlősök számára mérgezőek.Úgy tűnik, hogy nem. Egyes tanulmányok közvetlenül állítják, hogy az antocianinok toxicitását nem bizonyították magasabb szervezetnek. Igaz, az antocianinok nagyon nagy és meglehetősen változatos anyagok. A sajtóközleményben és a népszerű megjegyzésekben (nem találtam egy publikált tudományos cikket), amely a hernyók egyik fajának megnövekedett halálozásáról szól (lásd például a peszticid-ellenes antocianint), a kék színű petúnia virágokról szól. Nem valószínű, hogy valaki megvizsgálták a toxicitását emberekre vagy egerekre.

Bizonyíték van arra is, hogy az antocianinok szintézisének növekedése a dohány és az arabidopsis levelében és gyümölcseiben védelmet nyújt a hernyókkal szemben (lásd például N. Onkokesung és munkatársai, 2014. faktor: a kaempferol-3,7-dirhamnosid szerepe a rovarölő növények Pieris brassicae rezisztenciájában). A növények "vörösségét" génsebészeti manipulációk okozzák: az antocianinok szintézisének anyagcsere útjának szabályozását már jól vizsgálták. Az ilyen növényekből származó vizes kivonatok növelhetik a hernyóhalandóságot is. De a hernyóknál a tisztított antocianinok toxicitása nem tűnik tesztelésre.

Feltételezhető, hogy az antocianinok még mindig mérgezőek, de csak nagyon nagy adagokban. Emlősökön végzett vizsgálatokban (ha táplálékhoz adják) ezeket a dózisokat nem lehet elérni: végül is a nyulak és az egerek nem olyan vékonyak, mint a hernyók.Végtére is, néhány levélvirágzó hernyó naponta többször is eszik, mint amit maguk mérnek. Kevésbé mérgező az egereknél (mint a rovaroknál) annak a ténynek tudható be, hogy az anthocyaninek egyszerűen rosszul felszívódnak az emlősök belsejében (ellentmondásos adatok ezen a területen), és alacsony, nem mérgező dózisban belépnek a vérbe és a szövetekbe.

De ha végül is az antociánok maguk nem mérgezőek senkinek, akkor miért lehet gyakrabban meghalni a hernyók a növények színes részeihez táplálva? Kiderül, hogy sok lehetséges magyarázat létezik. Az antocianinok nagy koncentrációban más, mérgezőbb anyagokat lehet szintetizálni a növényben. Vagy fordítva – az antocianinok egyre inkább, mivel több mérgező prekurzor anyagot állítanak elő. Az antocianin szintézisének elindításával egyidejűleg ugyanazok a szabályozó gének magukba foglalhatják más vegyi természetű toxinok szintézisét is – például fehérjéket.

Az antocianinok olyan anyagokkal való kombinációja, amelyekkel kémiai reakcióba lépnek, toxinokat képeznek, vagy közösen hatnak a hernyók sejtjeire, mérgező lehet. Vagy fordítva – az antocianinok megvédik a toxinoktól az ultraibolya és a látható fénytől való megrongálódást (ez valóban az egyik védőanyag – tiaarbrin) esetében volt látható.Egy másik lehetséges magyarázat az antocianin átalakítása valamilyen mérgező származékká a tojósejtekbe (lásd az "Egér vagy kutya" feladatot).

Egy másik lehetőség az antocián-toxikusság, nem maguk a hernyók, hanem a szimíionizmusuk (például a bél mikrobiótára). Kimutatták, hogy az antocianinok antibakteriális és gombaellenes hatásúak. Ha az antocianinok meggyilkolják a hernyó bélbaktériumát, az éhségtől is meghalhat.

Végül a hernyók halandósága nem az antociánok kémiai tulajdonságaival, hanem színével társulhat. A feladat nem azt adja meg, hogy hol végezték a kísérleteket. Ha ezek természetes körülmények között voltak, akkor nemcsak a táplálék összetétele befolyásolhatja a hernyók halandóságát.

Számos hernyó (lásd az 1. ábrát) fehér vagy halvány színű, a növény élénk színű területeinek hátterében pedig sokkal jobban láthatóvá válik ellenségeik számára. Gyakran előfordulhatnak a madarak, elkábítják a ragadozó rovarokat vagy megfertőzik a parazitoidok.

Ábra. 1. Bluebird Caterpillar Strymon melinus a különogonum virágaira. Ez a hernyó jobban észrevehető lenne a ragyogó vörös vagy világoskék virágoknál.

Ráadásul az antocianinok megragadják a hernyókat és a szagukat. A "csíkos" virágokkal végzett kísérletekben az eredményt aligha lehet megmagyarázni: a szagok valószínűleg nem jelzik a virág egyes részeit.Elvileg azonban ilyen növényvédelmi módszer nem ritka (lásd például a hernyókat a nappal és az éjszaka által megváltozott szag által elismert elemek, "Elements", 2006.06.19.).


utószó

A történet első része a növényekről szól, a második az emberekről szól.

A táplálékkal szembeni kémiai védelem a növények egyik fő adaptációja. Sok mindent tud róla, de természetesen messze mindenektől. A válaszból világos, hogy a növényen belüli és a kártevők belsejében bekövetkező összetett kölcsönhatások befolyásolhatják a végső hatást. Ugyanez vonatkozik a "szaga" védelemre is. Úgy tűnik, remek ötlet – a "hívja a rendőrséget" szaga, hogy találjon tanácsot a pályákon. De ki más hajlandó repülni a szagra, és hogy "drágább" lesz-e? A kémiai kölcsönhatások összetettségének feltűnő példája – E. H. Poelman et al. Hyperparasitoids Használja a növényi eredetű növényi illóolajokat, hogy megtalálják parazitoid gazdájukat a Plos egyet. A hernyók az üzemben a hernyó nyálkahártyájából felszabaduló anyagok hatására károsítják, amelyek vonzzák a parazitoid darazsakat. A darázslárvákkal fertőzött hernyókban a nyál összetétele megváltozik. A fertőzött hernyók nyálának hatására a növény szaga megváltozik: most vonzza a szupervágószereket, amelyek megfertőzik a darazsak lárváját és ezáltal megvédik a hernyót. Az, hogy ez a "védelem" kiderül-e, hasznosnak bizonyul a növény számára, ezért nem egyértelmű.

Éppen ellenkezőleg, a botanika színezésének és mimikájának védő szerepe valamilyen okból csaknem a 20. század végéig figyelmet szentelt. Érthető, hogy a virág vagy annak alakja és színe fényes színe, ami hasonlít a női darabbal, pácoló szerek bevonására szolgál. Figyelmeztető és pártoló színezés – ez a zoológusok számára …

De az elmúlt évtizedekben a helyzet drasztikusan megváltozott. A lekérdezés "növényi mimika védelem" számos cikket, sőt könyveket is megjelenít. Jelenleg nincsenek olyan hipotézisek, amelyek a színezés és a forma védő szerepéről szólnak – de nyilvánvalóan nincs elég munka, amelyben ezeket a hipotéziseket megvizsgálnák. Ugyanez a helyzet az antociánok védő szerepével kapcsolatos hipotézisekről (lásd S. Lev-Yadun, K. S. Gould, 2009. Az antocianinok szerepe a növényvédelemben).

Közülük – és a figyelmeztető színezés ("Én mérgező vagyok – jobb, nehogy elrontsd!"), És kitakarítod kártevőket patronizing színezéssel (2.

Ábra. 2. A levelek és a gyümölcsök piros színezése feltörheti a növény ellenségeit, és növeli halandóságát a ragadozókból vagy parazitákból. Képek a pages.drexel.edu-ból

A mimikriát a halott és a régi levelek feltételezik ("Ne eszel, vékony vagyok!"), És egy "becsületes" jelzés a kártevőkre, hogy a levél hamarosan leesik, és nem szabad tojást rakni rajta. Lehetséges, hogy a növények gyakran követték nyomon színüket és formálják saját vagy más emberek tüskéjét puha ehető szerveken.A színes foltok (ideértve az antocianinokat) segítségével a növények képesek utánozni a marcoló csapkodó hangyák oszlopait, a ragadós levéltetű telepeket és a csúnya mérges hernyókat. Ki akar ilyen levelet lenni ilyen hernyóval? Még öt másik hipotézis van, és sok munkára van szükség a teszteléshez.

Időközben megalapozottnak tekinthető, hogy számos levéltetű elkerüli a vörös leveleket, de inkább a zöld és különösen a sárga leveleket preferálja (lásd T.F. Doring és munkatársai, 2009. őszi levelek, amelyeket a növényevő szemek láthatók). Emlékezzünk arra, hogy a növekvő vörös levelekkel rendelkező növények nem olyan nehézek. Talán hamarosan minden mezőgazdasági üzem piros lesz, és csökken a termésveszteség?

Mint mindig, ez nem olyan egyszerű. Timothy Emil Farkas, 2015. munkája. A kártevők kezelése és a színek közötti kölcsönhatás javítása: Az evolúciós keret és a potenciális alkalmazás azt bizonyítja, hogy a legjobb védelem a vörös és a zöld növények csíkja lenne. Ilyen helyzet esetén a kártevők nehezen alkalmazkodnak, ha például a vörös pigment előállítása költséges élmény. De ez a lehetőség valószínűtlen, hogy nem valósul meg. A genetikailag módosított arabidopszisokon végzett munka azt mutatta, hogy a nagyszámú antocianin szintézise elsősorban a növény számára drága. Az ilyen növények lassabban nőnek, és sokkal kevesebb gyümölcsöt termelnek.Útközben kiderült, hogy jobban védettek a nem szakképzett hernyóktól, ám a védőruhák elleni védelem, amely csak a keresztreferenciákon táplálkozik, esik. Tehát a belátható jövőben a mezők valószínűleg megtartják a szokásos zöld színt.

És mi van az antocianinok emberre gyakorolt ​​hatásával? Valószínűleg ártalmatlanok. Talán még hasznos is. Mindazonáltal az aforizmia "minden méreg és minden a gyógyítás" különösen vonatkozik rájuk (valamint sok más antioxidánsra is).

Például emlős sejtkultúrákhoz kapcsolódó flavonoidok esetében kimutatták, hogy 10-25 μM (μmol / L) koncentrációja megvédi a sejteket az apoptózis, a DNS-károsodástól és a citotoxicitástól, és 50-250 μM-kal növeli ezeket a szerencsétlenségeket (lásd a J. Bouayed, T. Bohn, 2010. Exogén antioxidánsok – kettősélű kardok sejtes redox állapotban). Ugyanez a felülvizsgálat lenyűgöző adatokat szolgáltat a zöld tea EGCG katechinről, amelyet gyakran táplálékkiegészítőként hirdetnek. Egérhiányos kísérletekben 30-60 mg / kg dózis csak enyhítette a szorongást. 120 mg / kg-nál nagyobb adag az egerek 100% -os halálát okozta a nap folyamán. Ezt az anyagot 400 mg kapszulákban adják el; és lehetséges, hogy egy "ártalmatlan" táplálékkiegészítő 2-3 kapszula halálos dózis lehet egy egyéves gyermek számára.

Kimutatták, hogy az antocianinok antioxidánsokká átalakíthatók prooxidánsokká, ha fémionokkal kölcsönhatásba lépnek.Ezért lehetséges, hogy a béta-karotin vas (III) -hidroxid és béta-karotin (élet és élettartam) forrása (ezen adatok alapján tudományos adatok nélkül) károsíthatja az egészséget. Milyen komplex az antioxidánsok hatása (beleértve az A, C és E vitaminokat) az emberi szervezetre nézve, a Dr. Komarovszkij népszerű, de részletesebb elemzéséből látható. És sok tudományos adat a nagy dózisú vitaminok hatásairól, enyhén szólva, riasztóak. Ugyanez a béta-karotin (A-vitamin) a magas terápiás dózisokban jelentősen növeli a tüdőrák és a halálozás kialakulásának kockázatát a nehéz dohányosok között, de nem az egészséges emberek körében (lásd R. Goralczyk, 2009.) hipotézisek és a kutatás státusza); Kiderül, hogy az olyan tényezők, mint például az egészség kezdeti állapota és szokásai, fontosak az antioxidánsok bevonásakor is.

Furcsa módon nincs részletes adat az antociánok mellékhatásairól. Nyilvánvaló, hogy csak azok a dózisok, amelyek több mint százszor magasabbak az étellel való fogyasztásuk normál szintjéhez képest – mind természetes módon előforduló, mind E163-kiegészítést tartalmaznak (ez az antociánok az élelmiszeriparban) toxikusak lehetnek toxikusak.Számos tudományos cikk szó szerint felizgatja az antociánokat és azok szerepe a gyulladás, a rák, a szív- és érrendszeri megbetegedések stb. Elleni védelemben. Nem számít, mennyire hasznos, sokkal egészségesebb és biztonságosabb enni több gyümölcsöt és zöldséget (beleértve magas antocianin tartalmak!), mint a nagy dózisú étrend-kiegészítők használata.


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: