تحقیقات ممکن است راه حلی آسان و مقرون به صرفه برای بیماری های تنه انگور پیدا کرده باشد



بیماری های تنه انگور یا GTD ها بلای جان صاحبان تاکستان ها در سرتاسر جهان است و از سال 2012 بیش از 1.5 میلیارد دلار خسارت اقتصادی سالانه داشته است. در حالی که محققان مدت‌هاست می‌دانستند که تعداد زیادی از قارچ‌های بیماری‌زا با هم ترکیب می‌شوند و روی تاک‌ها جمع می‌شوند، مکانیسم نحوه عملکرد این قارچ‌های عامل GTD همچنان یک راز باقی مانده است.

اخیراً یک گروه بین‌المللی از محققان به رهبری دانشگاه ماساچوست آمهرست، مکانیسمی را اعلام کردند که قبلاً ناشناخته بود که توسط گروهی از قارچ‌های بیماری‌زا که به طور هماهنگ کار می‌کنند و مسئول مرگ درختان انگور هستند، به کار گرفته می‌شود. خوشبختانه، به نظر می رسد که یک راه حل نسبتا آسان و مقرون به صرفه ممکن است در افق باشد.

GTD ها هر سال تا 30 درصد از درختان انگور را در یک تاکستان ویران می کنند و به طور معمول به انگورهای قدیمی تر و با سابقه حمله می کنند. تنها در کالیفرنیا، تلفات سالانه مربوط به GTD به 14 درصد از ارزش کل انگورهای تولید شده می رسد.

قارچ های مولد GTD معمولاً از طریق زخم های هرس وارد سیستم انگور می شوند و پس از ایجاد یک شانکر پوسیده ایجاد می کنند که به تدریج گسترش می یابد و قسمت چوبی انگور را از داخل به بیرون حل می کند و گیاه را می کشد. حل کردن چارچوب سخت سلولز و لیگنین که گیاهان چوبی را تشکیل می‌دهند کار ساده‌ای نیست، اما کنسرسیومی از قارچ‌ها نحوه انجام آن را کشف کرده‌اند که دانشمندان را گیج کرده است.

عنصر گم شده درک این است که ترکیبات بسیار کوچک تولید شده توسط قارچ ها در واقع چه می کنند.

بری گودل، استاد میکروبیولوژی در UMass Amherst، و نویسنده ارشد مقاله

به طور خاص، گودل و همکاران و دانشجویانش UMass Amherst، همراه با دانشمندان همکار از دانشگاه فلورانس در ایتالیا، دانشگاه لورن و دانشگاه Haute-Alsace، هر دو در فرانسه، و دانشگاه Concepción در شیلی، همچنین به عنوان صاحبان تاکستان در فرانسه و ایتالیا، کشف کرده اند که برخی از قارچ های ایجاد کننده GTD انواع مختلفی از ترکیبات کوچک را تولید می کنند که در چوب درخت انگور آزاد می شوند. یکی از این ترکیبات مسئول کاهش آهن است. به طور معمول، ما با آهن به عنوان ترکیب شیمیایی، Fe مواجه می شویم3+. کاهش آهن از Fe3+ به Fe2+ زمینه را برای برخی مشکلات ناخوشایند انگور فراهم می کند.

گودل می گوید: «اما این تمام ماجرا نیست. “ما همچنین کشف کردیم که مجموعه دیگری از ترکیبات کوچک وجود دارد که توسط قارچ های دیگر در کنسرسیوم ها تولید می شوند، و این ترکیبات در تولید پراکسید هیدروژن واقعا خوب هستند. هنگامی که پراکسید هیدروژن با آهن کاهش یافته مواجه می شود – BOOM! – واکنش تعداد زیادی اکسیژن آزاد می کند. رادیکال هایی که به بافت چوبی آسیب می رسانند و باعث بیماری تقریباً سرطانی می شوند.”

به طور خلاصه، قارچ‌های مختلف، که هر کدام یکی از دو نوع ترکیب کوچک مورد نیاز برای یک بمب خارج سلولی را تولید می‌کنند، کشف کردند که چگونه با هم ترکیب شوند، مواد شیمیایی مربوط به خود را مخلوط کرده و از آنها برای جدا کردن دیواره‌های سلولزی سلول‌های انگور استفاده کنند. هنگامی که دیواره‌های سلولی شکسته می‌شوند، قارچ‌ها می‌توانند در مایع غنی از قند که زمانی ساختار سلولی حمایت کننده از رشد خود درخت انگور بود، نوش جان کنند.

خوشبختانه، یک راه حل بالقوه وجود دارد، که بسیار رایج است که مصرف کنندگان احتمالاً هر روز صبح آن را با غلات می خورند: آنتی اکسیدان ها و شلاتورهای کم سم. اغلب برای حفظ طراوت به محصولات غذایی اضافه می شوند، همچنین تولید آهن کاهش یافته و پراکسید هیدروژن را مختل می کنند. آنها همچنین رادیکال های اکسیژن تولید شده توسط قارچ ها را از بین می برند. گودل خاطرنشان می کند: “علاوه بر این، برخی باکتری ها و قارچ های منتخب وجود دارند که این ترکیبات آنتی اکسیدانی و کیلیت را تولید می کنند. تحقیقات ما نشان می دهد که ممکن است بتوانیم GTD ها را از طریق درمان های “کنترل زیستی” با افزایش حضور طبیعی مدیریت و متوقف کنیم. از این موجودات متضاد روی تاک ها.”

گودل می گوید: «البته هنوز کار برای انجام دادن وجود دارد. “پاتولوژیست های تاکستان باید تحقیقات ما را در این زمینه آزمایش کنند و سایر میکروبیولوژیست ها می خواهند کار ما را تأیید کنند. اما ما در حال حاضر همکارانی را به عنوان بخشی از تیم بزرگتر خود داریم که این کار را انجام می دهند و مطمئن هستیم که این تحقیقات نشان دهنده پیشرفت در این زمینه است. راه هایی برای درک این بیماری ویرانگر تاکستان ها و نحوه کنترل آن ویرانی.”

منبع:

دانشگاه ماساچوست آمهرست

مرجع مجله:

پرز-گونزالس، جی. و همکاران (2022) متابولیت های مولد رادیکال اکسیژن ترشح شده توسط کنسرسیوم های قارچی Eutypa و Esca: درک مکانیسم های پشت زوال چوب انگور و پاتوژنز. مرزها در علوم گیاهی. doi.org/10.3389/fpls.2022.921961.



منبع