Az ELTE Biológiai Intézetének kutatói egy korábban nem ismert növényélettani mechanizmust tártak fel - derült ki az intézmény szerdai közleményéből.

A kelkáposzta vasfelvétele

A Frontiers in Plant Science folyóiratban augusztus közepén jelent meg az ELTE kutatóinak tanulmánya, amiben a fotoszintézisre nem képes kelkáposztalevelek színestjeinek vasfelvételét vizsgálták, ezeket hasonlították össze a fotoszintézisre képesekével. Kiderült, hogy a színtestek vasfelvételének fényhiányos mechanizmusa hasonlít a fényen a fotoszintézis által támogatott folyamatára.

A felfedezésük hatással lehet az élelmiszeripari, valamint az egészségügyi tudásunkra, illetve annak alkalmazására. A növényi eredetű táplálékaink és azok színsejtjei minden ember számára fontos vasforrást jelentenek. A testünk számára a vas az egyik legfontosabb tápanyag, ez az elem nélkülözhetetlen az emberi szervezet számára, de a növényekben is az enzimek számára, amelyek többek között szerepet játszanak a létfontosságú életfolyamatokban, mint a sejtek légzése, vagy éppen a fotoszintézis. Elengedhetetlen az anyagcsere működéséhez az, hogy a vas ezekbe az enzimekbe be tudjon épülni.

A fotoszintézishez vasra van szükség

Mivel a fotoszintézis folyamata a zöld színtestek belsejében játszódik le, a növényi sejtekben a vasat el kell juttatni ezeknek a színtesteknek a belsejébe is. Az ELTE Növényélettani és Molekuláris Növénybiológiai Tanszékén dr. Solti Ádám és kutatócsoportja évek óta kutatja a zöld színtestek vasfelvételének lehetővé tévő molekuláris folyamatokat.

"A fotoszintézis jelentősége miatt a zöld színtesteket sok szempontból jól ismerjük, így a vas-felvételüket is hosszú ideje vizsgáljuk. A zöld színtestek vas-felvételéhez fényre van szükség. Régóta kérdéses azonban, hogy azokban a növényi szövetekben, amelyeket nem ér napfény, vajon ugyanolyan módon zajlik-e a vasfelvétel, mint a kloroplasztiszokban?"

- árulta el Sági-Kazár Máté doktorandusz.

Végezetül már csak egy tökéletes kutatási objektumot kellett keresni, amiből nagy mennyiségben tudtak eltérő fejlettségi növényi színtesteket izolálni a vizsgálatokhoz. Az elsőként megfigyelt folyamatokból kiderült, hogy ezeknek a színtesteknek a vasfelvétele követi az elvet, ami a zöld színtestekre jellemző, bár valamivel kisebb mértékben.

A kelkáposzta a kulcs

A kutatók vizsgálni kezdték a kelkáposztafejeket, amelyek hatalmas, módosult rügyek, torzsájából számos, eltérően zöld és különféle fejlettségű levél ered. Egy félbevágott fejen látható, hogy a szélső, fénynek kitett levelek zöldebbek, befelé viszont halványabb a színük. A belső, kisebb darabok inkább fehérek és sárgásak. A zárvatermő növények fény hiányában ugyanis nem tudják megfelelően előállítani a zöld színanyagot, a klorofilt, emiatt nem képesek fotoszintézisre. A belső leveleket a szélső zöldebb darabok leárnyékolják, elzárják előlük a fényt, így fényhiányos állapot lép fel.

Elektronmikroszkópos kép egy sajátos, nem fotoszintetizáló plasztiszról, amely a legbelső kelkáposzta levélrétegekben található meg - 
a felvétel a most megjelent cikk Sági-Kazár et al. 2023, doi: 10.3389/fpls.2023.1227811 egyik ábrája.

„A zöld színtestek vasfelvételéről az elmúlt tizenöt évben azt gondoltuk, hogy kizárólagosan kötődik a fotoszintézishez, illetve kisebb részben a vasnak a napfény által történő közvetlen kémiai redukciójához. Vizsgálataink eredménye meglepő fordulatot hozott mindabban, amit korábban a sejtalkotók létfontosságú tápelem-háztartásáról tudtunk"

– idézi a közlemény Solti Ádámot, a kutatás vezetőjét.