Wetenschappers van het Donald Danforth Plant Science Center, in St. Louis, MO en hun medewerkers bij het International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics (ICRISAT) in Hyderabad, Indië, Het Amerikaanse ministerie van landbouw (USDA) en de Louisiana State University hebben een belangrijke onderzoeksdoorbraak bereikt door de aflatoxineproducerende schimmel in aardnoten te onderdrukken. De ontdekking heeft het potentieel om de voedselveiligheid drastisch te verbeteren en de verliezen veroorzaakt door de besmetting door het giftige kankerverwekkende aflatoxine. De ontdekking werd onlangs gepubliceerd in de Tijdschrift voor plantenbiotechnologie .

Aflatoxinen vormen wereldwijd een groot risico voor de gezondheid van mens en dier en leiden tot een enorme hoeveelheid voedselverspilling. de mallen, Aspergillus flavus en Aspergillus parasiticus , die aardnoten infecteren, maïs, katoenzaad en kil, produceren deze toxines die het immuunsysteem onderdrukken, groei bij kinderen belemmeren en zelfs leverkanker veroorzaken. De schimmel die deze gifstoffen produceert, kan jarenlang in de bodem inactief blijven. Het infecteert maïs en aardnoten tijdens droogte en hittestress. Besmetting vindt ook plaats wanneer graan wordt opgeslagen in hete, vochtige en slecht geventileerde omstandigheden. Omdat aflatoxinen krachtige kankerverwekkende stoffen zijn, de Verenigde Staten staan ​​de verkoop en export van voedsel met een aflatoxinegehalte van meer dan 20 delen per miljard (ppb) niet toe. De normen van de Europese Unie zijn strenger; de balk is 2 ppb.

"Plantendefensines vertonen een krachtige antischimmelactiviteit tegen verschillende economisch belangrijke schimmelpathogenen en het is opwindend om een ​​succesvolle toepassing van deze technologie te zien voor het verminderen van de pre-oogstinfectie door Aspergillus en het verlichten van de last van mycotxins in genetisch gemodificeerde aardnoten. Indien commercieel ingezet, deze technologie heeft een aanzienlijk potentieel om bij te dragen aan de voedselveiligheid in de onderontwikkelde en ontwikkelingslanden waar mycotoxinebesmetting van aardnoten, maïs, chili en katoenzaad vormen een grote bedreiging voor de gezondheid van mens en dier, " zei Dilip Shah, doctoraat, hoofdonderzoeker bij het Danforth Plant Science Center.

De wereldproductie van pinda's bedraagt ​​in totaal ongeveer 29 miljoen ton per jaar. De VS is de op twee na grootste producent ter wereld, na China en India. Pinda's zijn het 12e meest waardevolle contante gewas dat in de VS wordt verbouwd met een boerderijwaarde van meer dan een miljard Amerikaanse dollars. Amerikaanse consumenten eten elk jaar meer dan 6 pond of 2,7 kilogram (kernelbasis) pindaproducten, op winkelniveau meer dan $ 2 miljard waard. De wereldwijde export van pinda's bedraagt ​​jaarlijks ongeveer 1,25 miljoen ton.

Er worden twee complementaire benaderingen ingezet om het probleem aan te pakken. Shah en zijn team brachten kleine eiwitten, defensines genaamd, van alfalfa en de mediterrane klaver over naar het DNA van een Aspergillus-gevoelige pinda-variëteit die veel wordt gekweekt in Afrika en India, waardoor de aardnoot kon voorkomen dat de schimmel de plant infecteerde. Wetenschappers van ICRISAT werkten samen met medewerkers van de USDA en de Louisiana State University om kleine RNA-moleculen van de Aspergillus-schimmel over te brengen die betrokken zijn bij de synthetische route van aflatoxine. De noten produceerden deze RNA-moleculen tijdens schimmelaanvallen en inactiveerde doelwitgenen die verantwoordelijk zijn voor de synthese van aflatoxine. De technologie is ook vertaalbaar naar maïs en ontoliede cakes die worden gebruikt voor diervoeding, pistachenoten en amandelen.