Több mint 10 000 évvel ezelőtt valahol az Andok lábánál, Argentína és Bolívia között két vad hüvelyes faj keveredett, valószínűleg néhány beporzó méh segítségével. Utódjuk atipikus volt – a természet csodabogara, amely nem tudott újrakeveredni vad őseivel és unokatestvéreivel. A torzszülött növény tovább fejlődött, először magától, majd a szelekció révén, amikor a gazdák háziasították ízletes magjai miatt, amelyek nem az ágain nőttek, mint a legtöbb bab és borsó, hanem a talaj alatt. A kereskedők egész Dél-Amerikába, majd végül a Karib-tengeri szigetekre is elvitték. Onnan spanyol papok és hódítók vitték az első földimogyorót Európába, majd Ázsiába és Afrikába. A világ megtanulta szeretni a szerény földimogyorót.
Az átültetés korán eljutott Nyugat-Afrikába, de csak két évszázad telt el azóta, hogy a gazdák elkezdték kereskedelmi céllal termeszteni. Azóta Szenegál, amely nagyjából akkora, mint Dél-Dakota, rendszeresen a világ 10 legjobb földimogyorótermelője közé tartozik. A gazdák pedig megbízhatatlan esőzések mellett termesztik, kevés műtrágyával és többnyire a természet által biztosított kártevőirtással.
Amikor esik az eső, a főváros, Dakar kiürül, mivel szabók és taxisofőrök, bürokraták és tanárok indulnak a falujukba ültetni.
Fatou Binetou Diop és családja generációk óta termesztik ezeket a dél-amerikai növényeket a Méckhében (ejtsd: “may hay”) lévő földjeiken. A város a Dakartól kétórás autóútra lévő dűnék közül emelkedik ki. “Az itteniek azt mondják, hogy a földimogyoró aranyat ér” – mondja Diop. “Mert a földimogyoróval sok mindent meg lehet szerezni.”
Méckhé a mogyorónak köszönheti korai, bár mérsékelt növekedését. A 19. század végén épített vasútvonal, amely a Franciaországba történő szállításra szánt földimogyoró begyűjtésére épült, megállt Méckhében, így lett boomváros.
Akkor, ahogy ma is, a farmerek közvetítőknek, nagy növényolajipari cégeknek és exportőröknek adták el a termést, bár ma ezek az exportőrök valószínűleg kínaiak, nem pedig franciák. A falu lakói természetesen földimogyorót is esznek – olajba sajtolva, pörkölve és sózva, cukrozva, kandírozva vagy őrölve, hogy sokféle ízletes szószhoz használhassák.
De ez a készpénzes termény betegségeket is okoz. A hüvelyesek fogékonyak az aflatoxinokra, egy erősen rákkeltő penészgomba-családra, amely számos terményen elszaporodik. Nagy mennyiségben a gombaméreg akut májkárosodást és halált okozhat. Az aflatoxin-mérgezés ritka kitörései Indiában és Kenyában több száz ember halálát okozták. Közegészségügyi szakértők pedig úgy vélik, hogy a Szaharától délre fekvő Afrikában, Ázsiában és Latin-Amerikában akár 500 millió szegény embert is lassan megmérgezhet az aflatoxinnak való hosszú távú, halmozott expozíció, amely visszavetheti a gyermekek növekedését, elnyomhatja az immunrendszert és májkárosodáshoz vagy rákhoz vezethet. Az aflatoxinok hatása azonban nem egységes és nem is azonnal látható, ami megnehezíti a küzdelmet.
Ndiakhate Fall, a Méckhében működő gazdaszövetség főtitkára szerint szervezete 5000 tagjának többsége szkeptikus az aflatoxin veszélyeivel kapcsolatban.
Méckhé a mogyorónak köszönheti korai, bár mérsékelt növekedését. A 19. század végén épített vasútvonal, amely a Franciaországba történő szállításra szánt földimogyoró begyűjtésére épült, megállt Méckhében, és így lett boomváros.
Akkor, ahogy ma is, a farmerek közvetítőknek, nagy növényi olajvállalatoknak és exportőröknek adták el a termést, bár ma ezek az exportőrök valószínűleg kínaiak, nem pedig franciák. A falu lakói természetesen földimogyorót is esznek – olajba sajtolva, pörkölve és sózva, cukrozva, kandírozva vagy őrölve, hogy sokféle ízletes szószhoz használhassák.
De ez a készpénzes termény betegségeket is okoz. A hüvelyesek fogékonyak az aflatoxinokra, egy erősen rákkeltő penészgomba-családra, amely számos terményen elszaporodik. Nagy mennyiségben a gombaméreg akut májkárosodást és halált okozhat. Az aflatoxin-mérgezés ritka kitörései Indiában és Kenyában több száz ember halálát okozták. Közegészségügyi szakértők pedig úgy vélik, hogy a Szaharától délre fekvő Afrikában, Ázsiában és Latin-Amerikában akár 500 millió szegény embert is lassan megmérgezhet az aflatoxinnak való hosszú távú, halmozott expozíció, amely visszavetheti a gyermekek növekedését, elnyomhatja az immunrendszert és májkárosodáshoz vagy rákhoz vezethet. Az aflatoxinok hatása azonban nem egységes és nem is azonnal látható, ami megnehezíti a küzdelmet.
Ndiakhate Fall, a Méckhében működő gazdaszövetség főtitkára szerint szervezete 5000 tagjának többsége szkeptikus az aflatoxin veszélyeivel kapcsolatban.
Az utcán Méckhében, egy szenegáli mezőgazdasági városban.Ibrahima Thiam
Nemzedékek óta esznek mogyorót, és még nem láttak senkit meghalni tőle.
“Tudja, nálunk a 20-25 éves korban bekövetkező halál számunkra a végzet” – mondja Fall. “És azt mondjuk, hogy Isten döntött úgy, hogy ez így legyen. Nem teszünk fel kérdéseket.”
A tudósok azonban már évtizedek óta tesznek fel kérdéseket. Megpróbálnak olyan mogyorót nemesíteni, amely ellenáll a halálos toxinnak. Eddig kevés sikerrel jártak, de most egy új nemesítési kezdeményezés megpróbálja megfejteni a mogyoró múltjának kódját, hogy a növény a jövőbe nézzen – toxinmentesen.”
Toxikus kombináció
A levegőben és a talajban élő két gyakori gombafaj, az Aspergillus flavus és az Aspergillus parasiticus aflatoxint termel. A fertőzés szinte bárhol kialakulhat, ahol a hő és a páratartalom együttesen jelen van.
A rovarok segítenek a gombának bejutni a héjba, hogy megfertőzze a mogyorómagot. A penész a talajban, vagy a betakarítás után a szántóföldön, vagy akár már a dió héjának eltávolítása és csomagolása után is elkezdhet növekedni. De ha a penész egyszer elkezdődött, már nem lehet visszafordítani. Az Egyesült Államokban egyetlen penészes “forró” mogyoró miatt az ellenőrök egy egész traktorkocsinyi mogyorót kidobhatnak.
Az Egyesült Államokban és Európában az élelmiszerekben az aflatoxin maximális szintjét meghatározó szabályozások megakadályozzák, hogy a szennyezett termékek kikerüljenek az élelmiszerrendszerből, még akkor is, ha a gazdák emiatt a termés egy részét kidobhatják. Szakértők becslése szerint az aflatoxinnal kapcsolatos terméskiesés évente mintegy 500 millió dollárba kerül az amerikai gazdáknak. A fejlődő világban azonban még ott is, ahol léteznek ilyen előírások, ritkán érvényesítik azokat. Ehelyett a szennyezett kukorica és földimogyoró áthatja a helyi piacokat, és rendszeresen az óvatlan emberek tányérjára kerül.
Ami az Egyesült Államokban többnyire termésprobléma, az máshol, különösen Afrikában komoly egészségügyi problémává vált.
“Minden alkalommal, amikor az aflatoxin expozíciót mérjük az embereken, gyerekeken és felnőtteken, mindig nagyon magas a pozitív arány” – mondja Yun Yun Gong, a belfasti Queen’s University élelmiszer-toxikológusa. Az aflatoxin expozíciót világszerte nyomon követte az emberek vérében található specifikus biomarkerek vizsgálatával. A legtöbb fejlett országban az arányok alacsonyak vagy nem léteznek.
Az elmaradott országokban azonban, különösen Afrika egyes részein, az aflatoxin-expozíció aránya meghaladja a 90 százalékot. “Szenegál talán az egyik legnagyobb kockázatú népesség, amelyet mértünk” – mondja.”
A fertőzött földimogyoró közvetlenül a betakarítás után történő kiválogatása megakadályozhatja az aflatoxin terjedését; a speciális ültetési és gazdálkodási gyakorlatok szintén segíthetnek. A kutatók pedig több mint négy évtizede keresik a kulcsot: az aflatoxinrezisztens mogyorómagot. A mogyoró vadon élő őseinek génjeire számítanak a növény következő evolúciós szakaszának feloldásában.
Visszatérés a vadonba
A legtöbb szenegáli gazdálkodó délben, amikor a nap magasan süt, és a száraz évszakban a hőmérséklet 100 Fahrenheit-fok fölé emelkedik, kerüli a földeket, mondja Daniel Foncéka, a Francia Nemzetközi Fejlesztési Mezőgazdasági Kutatóközpont tudósa. Ő vezeti a Szenegáli Mezőgazdasági Kutatási Ügynökség (ISRA) szárazsághoz való alkalmazkodási programját. De pontosan egy mezőn találja magát, távol az árnyéktól, miközben a szél port és forró levegőt fúj az arcába.
A földimogyorót jött ellenőrizni. Apró sárga rügyekkel rendelkező földimogyoró-sorok húzódnak előtte.
A Nioro du Rip-i kutatóállomás a szenegáli földimogyoró-medence mélyén fekszik, egyike annak a maroknyi ISRA-állomásnak, amelyek új technikákat tesztelnek. És itt folytatja Foncéka azt a kutatást, amelyet doktoranduszként kezdett el közel 10 évvel ezelőtt. Megpróbálja a termesztett földimogyoró génállományát vadon élő rokonainak génjeivel bővíteni. “A földimogyoró sokfélesége korlátozott” – mondja Foncéka. “A vadon élő fajok azonban nagyon ellenállóak számos betegséggel szemben”. Az aflatoxinnal szemben is ellenállóbbak.
Egy évvel ezelőtt Foncéka csoportja a Növények szárazsággal szembeni ellenállását vizsgáló regionális központban keresztezte a Szenegálban elterjedt Fleur 11 mogyorófajtát a földimogyoró őseinek, az A. duranensisnek és az A. ipaënsisnek a hibridjével. Ez nem olyan keresztezés, amely a természetben könnyen előfordul. De egy laboratórium és egy üvegház kényelmében egy növénynemesítő létrehozhat egy olyan vad mogyoróhibridet, amely képes a termesztett földimogyoróval szaporodni.”
Ezek után létrehoztak egy több mint 100 földimogyoró növényből álló populációt, amelybe az ősök genomjának különböző részeit építették be. Ez volt az első lépése annak a fáradságos folyamatnak, amelynek során megpróbálták azonosítani, hogy a vadon élő fajok génjei hogyan befolyásolják az olyan tulajdonságokat, mint a betegségekkel szembeni ellenálló képesség vagy a méret, és megpróbálták ezeket a változásokat a genomjuk bizonyos részeivel összefüggésbe hozni.
A legújabb fázisban, amely ezen a forró, száraz napon Foncéka Nioróba vezet, a kutatócsoport egy lépéssel továbbviszi a tanultakat. Két Fleur 11 fajtát kereszteztek, amelyek a mogyoró méretét szabályozó ősök génjeinek különböző darabjait keverik, hogy lássák, tudnak-e nagyobb mogyorót létrehozni – olyat, amely a hosszan tartó szárazság ellenére is jól fejlődik. A növények aflatoxinszintjét is tesztelni fogják.
A földimogyoró stresszelése
A másik megközelítés a hibridek létrehozása mellett az, hogy pontosan tanulmányozzák, hogyan áll ellen a földimogyoró természetes módon a toxinnak. A növekedési ciklus végéhez közeli forró körülmények felgyorsítják az Aspergillus növekedését és az aflatoxinszennyezést. Issa Faye, az ISRA kutatója szerint például a 2015-ös bőséges esőzések sokat változtattak a helyzeten. “Sok gombát értékeltünk, és nem volt sok szennyeződés” – mondja. “Most, amikor a vegetációs ciklus végén aszályos időszakok vannak, a szennyeződés sokkal magasabb.”
Ibrahima Thiam
A tudósok nem értik teljesen azt az összetett növény-talaj-gomba-toxin kölcsönhatást, amely egyes növényeket aflatoxinnal fertőz, másokat pedig megkímél. Azt viszont tudják, hogy a stresszes növény, akárcsak a stresszes ember, fogékonyabb a betegségekre és a gombafertőzésre.
A tudósok nem értik teljesen azt a komplex növény-talaj-gomba-toxin kölcsönhatást, amely egyes növényeket aflatoxinnal fertőz, másokat pedig kímél. Azt azonban tudják, hogy a stresszes növény, akárcsak a stresszes ember, fogékonyabb a betegségekre és a gombás fertőzésre.
“A stressz szintje akár egyetlen magon belül is változhat” – mondja Peggy Ozias-Akins, a Georgia Egyetem növénygenetikusa és földimogyoró-szakértője. “Lehetnek olyan sejtek, amelyek nagyobb stressznek vannak kitéve, mint más sejtek. Vagy egy adott növényen belül is lehetnek olyan hüvelyek, amelyek nagyobb stressznek vannak kitéve, mint más hüvelyek. Tehát ez egy nagyon nem egységes típusú válaszreakció.”
Ozias-Akins szerint az évszázadok során az emberek a mogyorómagokat bizonyos tulajdonságok – nagyobb magok, könnyebben nyitható héj vagy gyorsabb növekedés – alapján választották ki. De közben elvesztettek néhány dolgot, például a betegségekkel szembeni ellenálló képesség génjeit, amelyek még mindig előfordulnak a vadon élő mogyoró őseiben. Laboratóriuma együttműködik Foncékával és Faye-vel az Egyesült Államok Nemzetközi Fejlesztési Ügynöksége által finanszírozott Peanut and Mycotoxin Innovation Lab (Mogyoró és Mikotoxin Innovációs Laboratórium) projekt keretében. Remélik, hogy azonosítani tudják az aflatoxinrezisztenciáért felelős géneket és mechanizmusokat.
A GMO nem megoldás
Az aflatoxinrezisztens vetőmag létrehozása nem egyszerű. A rezisztencia jelentheti a földimogyoró őseinek szárazságtűrő képességének feltámasztását; vagy lehet egy olyan növény, amely képes a bogarak elhárítására; vagy pedig a növény immunrendszerének feltörésével lehet megtalálni a tudósok által még csak most kezdett mechanizmusok segítségével.
Az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának georgiai Nemzeti Földimogyoró-kutató Laboratóriumában Renee Arias növénypatológus egy olyan technikán dolgozik a laboratóriumában, amelynek célja az aflatoxin sejtszinten történő megcélzása és ellenőrzése. Csapata az Aspergillus gének apró darabjait, amelyek az aflatoxin előállítására utasítják a gombát, beillesztik a mogyoróba.
“Amikor a növény ezt olvassa, és nem tudja, honnan származik, azt mondja: “Ó, ez veszélyes”” – magyarázza Arias. És elpusztítja a gomba génjeit, hatékonyan immunizálva a növényt az aflatoxin ellen. A kezdeti eredmények biztatóak; a módszer 74-100 százalékkal csökkentette az aflatoxin-szennyezettséget.
Az így előállított földimogyoró azonban transzgenikus lenne – több faj génjeit tartalmazná -, ami azt jelenti, hogy genetikai módosításra utaló címkével kellene ellátni. És ez Arias szerint probléma. Még ha ezek az új földimogyorók ellenállnának is az Aspergillus gomba toxinjainak, nem világos, hogy túlélnék-e a GMO-kkal szembeni mérgező hozzáállást egyes országokban. Afrikában a kontinens 54 országából mindössze háromban engedélyezik a gazdáknak a GMO-növények kereskedelmi célú termesztését. Szenegál még mindig korlátozza a GMO-kat, bár a kormány nemzeti biotechnológiai bizottsága dolgozik az ilyen típusú növényekre vonatkozó korlátozások lehetséges enyhítésén, amelyek a tudósok szerint biztonságosak.
A változás azonban nem jön gyorsan, és Arias azt mondja, hogy nem akar olyan technológiát finomhangolni, amelyet túl nehéz lesz kereskedelmi forgalomba hozni.
“Amíg mindenki nem fogadja el a transzgenetikát – én személy szerint több mint 20 éve dolgozom ezeken a dolgokon, és nem látok problémát a biotechnológia használatában -, addig alternatívákat is vizsgálunk” – mondja Arias.
A laboratóriumában nem transzgenikus módszereket keresnek hasonló válaszreakciók kiváltására. Az egyik lehetőség: a fitoalexineknek nevezett antimikrobiális anyagok stimulálása, amelyeket az egészséges földimogyoró növények termelnek, hogy megállítsák vagy lelassítsák a gombák növekedését. A részletekről azonban hallgat. “Nem akarjuk, hogy elkapkodják a dolgot” – mondja. A kutatás még korai stádiumban van.”
Gombát vetni
A hosszú száraz évszak vége felé a szenegáli vidéket várakozás tölti el. Az esős évszak valamikor júniusban debütálhat egy cikázó esővel vagy egy gyorsan mozgó szélviharral, amely átszakítja az országot, és sárrá változtatja a homokot. Az igazi esőzések azonban júliusban kezdődnek, amikor a viharok egymás után kavarognak és söpörnek végig a nyílt síkságokon, leöblítve a port a levegőből, mielőtt az Atlanti-óceán nyílt vizeire sodródnának. Időszakos esőzésekre kerül sor: A fű kihajt, a fák virágba borulnak, a farmerek elvetik a mogyorómagokat, és imádkoznak, hogy az eső jöjjön, a tücskök pedig maradjanak távol.
És mégis, szinte ugyanolyan gyakran, mint nem, az eső eláll, nem csak egy-két napra, hanem több napra is. A hőség és a páratartalom – a fertőzés elsődleges feltételei – tombolnak, így az aflatoxin kialakulásának kockázata továbbra is magas.
Ez az egyik oka annak, hogy Lamine Senghor, a szenegáli mezőgazdasági minisztérium növényvédelmi osztályának (DPV) növénypatológusa azt mondja, hogy bár egy aflatoxinrezisztens vetőmag hasznos lehet, belefáradt a várakozásba. “Az ISRA-nál már nagyon-nagyon régóta folytatják ezt a kutatást, és soha nem oldották meg a problémát” – mondja Senghor. “Nem várhatunk öt vagy tíz évet.”
Ehelyett ő és a DPV egy másik megoldást fogadott el. Vezető szerepet vállalnak az Aflasafe nevű talajkezelés kutatásában és bevezetésében. Amikor a gazdák Aflasafe-t szórnak a földjeikre, az Aspergillus flavus egy olyan törzsét juttatják be, amely nem termel aflatoxint.
“A gomba elterjed az egész környezetben, és elfoglalja az összes olyan táplálékforrást, amelyet normális esetben az Aspergillus flavus elfoglalt volna” – mondja Ranajit Bandyopadhyay. Ő a nigériai Nemzetközi Trópusi Mezőgazdasági Intézet (IITA) vezető növénypatológusa és az Aflasafe egyik fejlesztője. Ő a talaj probiotikumához hasonlítja – még ha a földimogyorón a betakarítás előtt ki is alakul a penész, ez a penész nem lesz képes aflatoxint termelni. Az IITA szántóföldi kísérletei azt mutatják, hogy a termék bizonyos körülmények között mintegy 80 százalékkal képes csökkenteni az aflatoxinszintet.
Ez tökéletes megoldásnak tűnik, de más kutatók figyelmeztetnek, hogy az ilyen biológiai védekezési technikák nem csodaszerek. Az Egyesült Államokban hasonló termékekkel végzett kutatások kimutatták, hogy ha intenzív aszályos időszak következik be, a biztonságos Aspergillus-törzs nem biztos, hogy képes lesz felülkerekedni a toxintermelő formákon.
Az Aflasafe pedig egy alapvető problémával szembesül Szenegálban. Vajon a kistermelők, akik alig tudnak vagy akarnak fizetni műtrágyáért vagy növényvédő szerekért, fizetnek-e egy olyan termékért, amellyel elkerülhető az aflatoxinszennyezés, amikor kevesen hisznek abban, hogy az létezik?
Méckhében Ndiakhate Fall, aki segít a helyi gazdaszervezet vezetésében, mérlegeli a helyzetet.
“Nehéz lesz” – mondja. De a tagjai talán befektetnének a biológiai védekezésbe és az aflatoxinrezisztens vetőmagokba, ha tudnák, hogy a földimogyorójukat felárral adhatják el. Talán.”
Méckhé mogyoróvárosi virágkorának vége; a mogyoróvonat megszűnt, és sok mogyorótermelő is elment, mert a száraz évszakok gyakran túl hosszúak, az esőzések pedig túl rövidek. “Néhányan visszajönnek az esős évszakban, de mások nem” – mondja Fall. Csak a nagyon öregek vagy a nagyon fiatalok maradtak – az itteni és a világ tudósaival együtt, akik mind a megoldáson dolgoznak. És várnak.