Рослини кіноа навчилися ефективно концентрувати і зберігати сіль так, щоб вона не шкодила рослинним тканинам.
Крупа під назвою кіноа, яку зовсім недавно не знали майже ніде, крім Південної Америки, з середини 2000-х років стала ставати все популярнішою і популярнішою. І популярність має свої причини: у крупі кіноа більше білка, ніж у будь-яких злаках, вміст амінокислот у ній збалансовано, в ній багато вітамінів і мікроелементів, особливо фосфору.
Але у кіноа є й інші особливості - не харчові, але теж корисні. Індіанці, які жили в Андах, вирощували його багато тисяч років, і за ці тисячі років культура пристосувалася виживати в не найкомфортніших умовах. Зокрема, кіноа нормально почувається на засолених грунтах. Рослина накопичує сіль у спеціальних клітинах на поверхні листя, які можуть витримати дуже високі концентрації солі.
У статті в Current Biology дослідники з Університету Вюрцбурга разом з колегами з Італії, Австралії, Саудівської Аравії та Китаю описують молекулярно-клітинний механізм, що дозволяє кіноа виносити великі концентрації солі. Хлорид натрію - тобто сіль - надходить через коріння в тканині рослини піднімаючись до соленакопливаючих клітин у листях. Але сама по собі сіль у них не сконцентрується. Для цього в мембранах клітин є іонні насоси - особливі білки, які транспортують іони натрію і хлору.
Такі білки-насоси (або білки-транспортери) є і в інших рослин, але у кіноа їх не потрібно якось додатково збирати і активувати, не потрібно якось спеціально включати гени, які їх кодують. Ці білки-насоси вже є в клітинах листя в достатніх кількостях, так що, коли виникає сольовий стрес, вони відразу ж починають працювати. Тобто кіноа не витрачає час, щоб запустити антистресові заходи.
Часто такі білки, які працюють іонними насосами, працюють в обидва боки. І нехай в інший бік вони працюють дуже неефективно, коли концентрація іонів стає занадто велика, вони можуть почати пропускати їх в «не ту» сторону. Але іонні канали кіноа працюють виключно в одному напрямку. І якою б не була концентрація солі в клітці, з клітини вони її не випустять.
Нарешті, самі соленакопливаючі клітини накопичують хлорид натрію не просто в цитоплазмі - вони б тоді просто не вижили. Клітини транспортують сіль за допомогою особливих бульбашок-вакуолів, біля яких у стінках стоять ті ж односпрямовані іонні насоси, що і в зовнішній клітинній мембрані; і сама вакуоль виступає над поверхнею листа, як гігантська бульбашка - її об'єм в 200-1000 разів більше обсягу звичайної клітини листа. Можна сказати, що клітина скрупульозно виконує правила безпеки при роботі з небезпечними речовинами.
Засолення ґрунтів відбувається досить часто, як з природних причин, так і в результаті людської діяльності. Злаки на солоних грунтах не ростуть, але зате в таких місцях могло б рости кіноа, тим більше, що, як ми говорили на початку, за поживними властивостями воно перевершує багато звичних злакових культур.