Più di 10.000 anni fa, da qualche parte nelle colline andine tra l’Argentina e la Bolivia, due specie di legumi selvatici si mescolarono, probabilmente con l’aiuto di alcune api impollinatrici. La loro prole era atipica – uno scherzo della natura che non poteva mescolarsi con i suoi antenati e cugini selvatici. La pianta stramba continuò ad evolversi, prima da sola, e poi per selezione quando gli agricoltori la addomesticarono per i suoi gustosi semi che crescevano, non dai suoi rami come la maggior parte dei fagioli e dei piselli, ma sotto la terra. I commercianti lo portarono in tutto il Sud America e alla fine nelle isole dei Caraibi. Da lì, gli ecclesiastici spagnoli e i conquistadores portarono le prime arachidi in Europa e poi in Asia e in Africa. Il mondo imparò ad amare l’umile arachide.
Il trapianto arrivò presto in Africa occidentale, ma sono passati solo due secoli da quando gli agricoltori hanno iniziato a coltivarla commercialmente. Da allora, il Senegal, che ha all’incirca le dimensioni del Sud Dakota, è regolarmente uno dei primi 10 produttori di arachidi al mondo. E i contadini la coltivano sotto piogge inaffidabili, con poco fertilizzante e soprattutto con il controllo dei parassiti che la natura fornisce.
Quando piove, la capitale Dakar si svuota mentre sarti e tassisti, burocrati e insegnanti si dirigono nei loro villaggi per piantare.
Da generazioni, Fatou Binetou Diop e la sua famiglia coltivano questi trapianti sudamericani nella loro terra di Méckhé (pronunciato “may hay”). La città sorge dalle dune dopo due ore di macchina da Dakar. “La gente qui dice che le arachidi sono oro”, dice Diop. “
Méckhé deve la sua prima crescita, per quanto moderata, all’arachide. Una ferrovia, costruita alla fine del XIX secolo per raccogliere le arachidi da spedire in Francia, si fermò a Méckhé, facendone una città fiorente.
Allora, come oggi, gli agricoltori vendevano il loro raccolto agli intermediari, alle grandi compagnie di olio vegetale e agli esportatori, anche se oggi questi esportatori sono probabilmente cinesi, non francesi. Gli abitanti dei villaggi mangiano anche le arachidi, naturalmente – spremute in olio, arrostite e salate, candite nello zucchero o macinate per essere usate in una serie di salse saporite.
Ma questa coltura commerciale causa anche malattie. I legumi sono suscettibili alle aflatossine, una famiglia di muffe altamente cancerogene che cresce su molti raccolti. Ad alti livelli, il veleno fungino può causare danni acuti al fegato e la morte. Rari focolai di avvelenamento da aflatossina in India e Kenya hanno ucciso centinaia di persone. E gli esperti di salute pubblica credono che ben 500 milioni di poveri nell’Africa sub-sahariana, in Asia e in America Latina siano lentamente avvelenati dall’esposizione cumulativa a lungo termine alle aflatossine, che possono arrestare la crescita di un bambino, sopprimere il sistema immunitario e portare a danni al fegato o al cancro. Ma l’impatto delle aflatossine non è né uniforme né immediatamente visibile, il che lo rende difficile da combattere.
Ndiakhate Fall, segretario generale dell’associazione degli agricoltori di Méckhé, dice che la maggior parte dei 5.000 membri della sua organizzazione sono scettici sui pericoli dell’aflatossina.
Méckhé deve la sua prima crescita, per quanto moderata, all’arachide. Una ferrovia, costruita alla fine del XIX secolo per raccogliere le arachidi da spedire in Francia, si fermò a Méckhé, rendendola una città in piena espansione.
Allora, come oggi, gli agricoltori vendevano il loro raccolto agli intermediari, alle grandi compagnie di olio vegetale e agli esportatori, anche se oggi questi esportatori sono probabilmente cinesi, non francesi. Gli abitanti dei villaggi mangiano anche le arachidi, naturalmente – spremute in olio, arrostite e salate, candite nello zucchero o macinate per essere usate in una serie di salse saporite.
Ma questa coltura commerciale causa anche malattie. I legumi sono suscettibili alle aflatossine, una famiglia di muffe altamente cancerogene che cresce su molti raccolti. Ad alti livelli, il veleno fungino può causare danni acuti al fegato e la morte. Rari focolai di avvelenamento da aflatossina in India e Kenya hanno ucciso centinaia di persone. E gli esperti di salute pubblica credono che ben 500 milioni di poveri nell’Africa sub-sahariana, in Asia e in America Latina siano lentamente avvelenati dall’esposizione cumulativa a lungo termine alle aflatossine, che possono arrestare la crescita di un bambino, sopprimere il sistema immunitario e portare a danni al fegato o al cancro. Ma l’impatto delle aflatossine non è né uniforme né immediatamente visibile, il che rende difficile combatterle.
Ndiakhate Fall, segretario generale dell’associazione degli agricoltori di Méckhé, dice che la maggior parte dei 5.000 membri della sua organizzazione sono scettici sui pericoli dell’aflatossina.
Sulla strada di Méckhé, una città agricola senegalese.Ibrahima Thiam
Mangiavano arachidi da generazioni e non hanno ancora visto nessuno morirne.
“Sai, nel nostro paese morire anche a 20 o 25 anni, per noi è solo destino”, dice Fall. “E diciamo che è stato Dio a decidere che doveva essere così. Non facciamo domande.”
Per decenni, però, gli scienziati hanno fatto domande. Stanno cercando di allevare un’arachide resistente alla tossina mortale. Hanno avuto poco successo, ma ora una nuova iniziativa di allevamento sta cercando di decifrare il codice del passato dell’arachide per aiutare la pianta ad affrontare il futuro – senza tossina.
Combinazione tossica
Due tipi comuni di funghi che vivono nell’aria e nel suolo, Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus, producono aflatossina. La contaminazione può svilupparsi quasi ovunque si combinino calore e umidità.
Gli insetti che scavano aiutano il fungo a entrare nel guscio per infettare i semi di arachidi. La muffa può iniziare a crescere nel terreno, o nel campo dopo il raccolto, o anche una volta che le noci sono state sgusciate e confezionate. Ma una volta che la muffa inizia, non c’è modo di tornare indietro. Negli Stati Uniti, una sola nocciolina “calda” ammuffita può indurre gli ispettori a gettare un intero rimorchio di noccioline.
Le regolamentazioni negli Stati Uniti e in Europa che stabiliscono i livelli massimi di aflatossina negli alimenti tengono i prodotti contaminati fuori dal sistema alimentare, anche se gli agricoltori potrebbero finire per buttare porzioni del loro raccolto come risultato. Gli esperti stimano che le perdite di raccolto legate all’aflatossina costano agli agricoltori americani circa 500 milioni di dollari ogni anno. Nel mondo in via di sviluppo, però, anche dove esistono tali regolamenti, sono raramente applicati. Invece, il mais e le arachidi contaminate permeano i mercati locali e trovano regolarmente la loro strada nei piatti degli incauti.
Quello che è per lo più un problema di raccolto negli Stati Uniti è diventato un serio problema di salute altrove, specialmente in Africa.
“Ogni volta che misuriamo l’esposizione all’aflatossina negli esseri umani, nei bambini e negli adulti, ci sono sempre tassi positivi molto alti”, dice Yun Yun Gong, un tossicologo alimentare alla Queen’s University Belfast. Ha rintracciato l’esposizione all’aflatossina in tutto il mondo osservando specifici biomarcatori del sangue negli esseri umani. Nella maggior parte dei paesi sviluppati, i tassi sono bassi o inesistenti.
Ma nei paesi sottosviluppati, specialmente in alcune parti dell’Africa, i tassi di esposizione all’aflatossina salgono a più del 90 per cento. “Il Senegal è forse una delle popolazioni a più alto rischio che abbiamo misurato”, dice.
Smistare le arachidi infette subito dopo il raccolto può impedire all’aflatossina di diffondersi; anche specifiche pratiche di impianto e coltivazione possono aiutare. E per più di quattro decenni, i ricercatori hanno cercato la chiave: un seme di arachide resistente all’aflatossina. Contano sui geni degli antenati selvatici dell’arachide per sbloccare il prossimo stadio evolutivo della pianta.
Ritorno alla natura
La maggior parte degli agricoltori del Senegal evitano i loro campi a mezzogiorno, quando il sole è alto e le temperature della stagione secca salgono a più di 100 gradi Fahrenheit, dice Daniel Foncéka, uno scienziato del Centro francese di ricerca agricola per lo sviluppo internazionale. Gestisce il programma di adattamento alla siccità per l’agenzia senegalese di ricerca agricola (ISRA). Ma è proprio in un campo che si trova, lontano dall’ombra, mentre il vento gli soffia polvere e aria calda in faccia.
È qui per controllare le arachidi. Davanti a lui ci sono file di piante di arachidi con piccoli boccioli gialli.
La stazione di ricerca di Nioro du Rip si trova nel cuore del bacino di arachidi del Senegal, una delle poche stazioni ISRA che testano nuove tecniche. Ed è qui che Foncéka continua la ricerca che ha iniziato come studente di dottorato quasi 10 anni fa. Sta cercando di espandere il pool genetico dell’arachide coltivata con i geni dei suoi cugini selvatici. “La diversità delle arachidi è limitata”, dice Foncéka. “Ma le specie selvatiche sono molto resistenti a molte malattie”. Sono anche più resistenti all’aflatossina.
Anni fa, il team di Foncéka al Centro regionale di studi sulla resistenza alla siccità delle piante ha incrociato Fleur 11, una varietà di arachidi comune in Senegal, con un ibrido degli antenati della pianta di arachidi, A. duranensis e A. ipaënsis. Questo non è un incrocio che avviene facilmente in natura. Ma nella comodità di un laboratorio e di una serra, un selezionatore di piante può creare un ibrido di arachidi selvatiche in grado di riprodursi con l’arachide coltivata.
Da lì, hanno creato una popolazione di più di 100 piante di arachidi che incorporavano diverse parti dei genomi degli antenati. Questo è stato il primo passo di un processo minuzioso per cercare di identificare come i geni delle specie selvatiche influenzano tratti come la resistenza alle malattie o le dimensioni, e per cercare di correlare questi cambiamenti a parti specifiche dei loro genomi.
Nell’ultima fase, che porta Foncéka a Nioro in questa giornata calda e secca, il team di ricerca sta portando ciò che ha imparato un passo avanti. Hanno incrociato due varietà Fleur 11 che mescolano diverse parti dei geni degli antenati che controllano le dimensioni delle arachidi per vedere se possono creare un’arachide più grande – una che cresce bene anche di fronte ai prolungati periodi di siccità. Inoltre testeranno i livelli di aflatossina delle piante.
Sollecitando le arachidi
Un altro approccio, oltre alla creazione di ibridi, è quello di studiare esattamente come le arachidi resistono naturalmente alla tossina. Le condizioni calde verso la fine del ciclo di crescita stimolano la crescita dell’Aspergillus e la contaminazione da aflatossina. Il ricercatore ISRA Issa Faye dice che le abbondanti piogge del 2015, per esempio, hanno fatto la differenza. “Abbiamo valutato molti funghi e non c’era molta contaminazione”, dice. “Ora, quando si hanno sacche di siccità, alla fine del ciclo di crescita, la contaminazione è molto più alta.”
Ibrahima Thiam
Gli scienziati non comprendono completamente la complessa interazione pianta-suolo-fungo-tossina che infetta alcune piante con l’aflatossina e risparmia altre. Quello che sanno è che una pianta stressata, come un uomo stressato, è più suscettibile alle malattie e alla contaminazione fungina.
Gli scienziati non comprendono completamente la complessa interazione pianta-suolo-fungo-tossina che infetta alcune piante con l’aflatossina e risparmia altre. Quello che sanno è che una pianta stressata, come un uomo stressato, è più suscettibile alla malattia e alla contaminazione fungina.
“Questi livelli di stress potrebbero variare anche all’interno di un singolo seme”, dice Peggy Ozias-Akins, una genetista vegetale ed esperta di arachidi all’Università della Georgia. “Ci potrebbero essere alcune cellule che sarebbero sottoposte a più stress di altre. O certamente all’interno di una certa pianta, ci potrebbero essere alcuni baccelli che sono più stressati di altri baccelli. Quindi è un tipo di risposta molto non uniforme.”
Ozias-Akins dice che, nel corso dei secoli, gli esseri umani hanno scelto i semi di arachidi per caratteristiche particolari – semi più grandi o gusci più facili da aprire o una crescita più veloce. Ma hanno perso alcune cose nel processo, come i geni per la resistenza alle malattie che sono ancora presenti negli antenati delle arachidi selvatiche. Il suo laboratorio sta collaborando con Foncéka e Faye, attraverso un progetto con il Peanut and Mycotoxin Innovation Lab finanziato dall’Agenzia americana per lo sviluppo internazionale. Sperano di identificare i geni e i meccanismi responsabili della resistenza all’aflatossina.
La Non-Soluzione OGM
Creare un seme resistente all’aflatossina non è semplice. La resistenza potrebbe significare resuscitare la tolleranza alla siccità degli antenati delle arachidi; o potrebbe essere una pianta con un talento per respingere gli insetti; o potrebbe essere trovata hackerando il sistema immunitario della pianta attraverso meccanismi che gli scienziati stanno appena iniziando a capire.
Al National Peanut Research Laboratory dell’U.S. Department of Agriculture in Georgia, il patologo vegetale Renee Arias ha lavorato nel suo laboratorio su una tecnica per colpire e controllare l’aflatossina a livello cellulare. Il suo team prende piccoli pezzi dei geni dell’Aspergillus che istruiscono il fungo su come produrre l’aflatossina, e li inserisce nell’arachide.
“Quando la pianta lo legge e non sa da dove viene, dice solo: ‘Oh, questo è pericoloso'”, spiega Arias. E distruggerà i geni del fungo, immunizzando efficacemente la pianta contro l’aflatossina. I risultati iniziali sono stati incoraggianti; la tecnica ha ridotto la contaminazione da aflatossina dal 74 al 100 per cento.
Ma l’arachide risultante sarebbe transgenica – avrebbe geni da più specie – il che significa che porterebbe un’etichetta che indica la modifica genetica. E questo è un problema, secondo Arias. Anche se queste nuove arachidi potessero resistere alle tossine del fungo Aspergillus, non è chiaro se potrebbero sopravvivere agli atteggiamenti tossici verso gli OGM in alcuni paesi. In Africa, solo tre dei 54 paesi del continente permettono agli agricoltori di coltivare commercialmente gli OGM. Il Senegal limita ancora gli OGM, anche se il comitato nazionale di biotecnologia del governo sta lavorando per allentare potenzialmente le restrizioni su questo tipo di colture, che gli scienziati sostengono essere sicure.
Il cambiamento non arriva velocemente, però, e Arias dice che non vuole mettere a punto una tecnologia che sarà troppo difficile da commercializzare.
“Fino a quando tutti non abbracceranno la transgenica – che, personalmente, ho lavorato su queste cose per oltre 20 anni, e non vedo alcun problema nell’usare la biotecnologia – stiamo anche esplorando alternative”, dice Arias.
Il suo laboratorio sta cercando modi non transgenici per provocare una risposta simile. Un’opzione: stimolando sostanze antimicrobiche chiamate fitoalessine che le piante di arachidi sane producono per fermare o rallentare la crescita dei funghi. Lei è silenziosa sui dettagli, però. “Non vogliamo essere scoperti su questo”, dice. La ricerca è ancora nelle sue fasi iniziali.
Seminare un fungo
La fine della lunga stagione secca trova la campagna senegalese in attesa. La stagione delle piogge potrebbe debuttare a giugno con una pioggia stuzzicante o una tempesta veloce che attraversa il paese e trasforma la sabbia in fango. Ma le vere piogge iniziano a luglio, quando una tempesta dopo l’altra si agita e spazza attraverso le pianure aperte, sciacquando la polvere dall’aria, prima di riversarsi nelle acque aperte dell’Oceano Atlantico. Le piogge periodiche prenderanno piede: L’erba germoglierà, gli alberi fioriranno e i contadini semineranno i loro semi di arachidi e pregheranno che la pioggia continui ad arrivare e che i grilli stiano alla larga.
E tuttavia, quasi altrettanto spesso, le piogge si fermano, non solo per un giorno o due, ma per diversi giorni. Il calore e l’umidità – le prime condizioni di contaminazione – dilagano, e così il rischio di sviluppo dell’aflatossina rimane alto.
Questa è una delle ragioni per cui Lamine Senghor, un patologo vegetale dell’Unità di Protezione della Vegetazione (DPV) del Ministero dell’Agricoltura senegalese, dice che anche se un seme resistente all’aflatossina potrebbe essere utile, lui è stanco di aspettare. “Hanno fatto questa ricerca all’ISRA per molto, molto tempo, e non hanno mai risolto il problema”, dice Senghor. “Non possiamo aspettare cinque o dieci anni.”
Invece, lui e la DPV hanno abbracciato un’altra soluzione. Stanno prendendo l’iniziativa nella ricerca e nel lancio di un trattamento del suolo chiamato Aflasafe. Quando gli agricoltori spargono Aflasafe sui loro campi, introducono un ceppo di Aspergillus flavus che non produce aflatossina.
“Il fungo si diffonderà nell’intero ambiente, e andrà a occupare tutte le fonti di cibo che sarebbero state normalmente occupate dall’Aspergillus flavus”, dice Ranajit Bandyopadhyay. È un patologo vegetale senior dell’International Institute of Tropical Agriculture (IITA) in Nigeria e uno degli sviluppatori di Aflasafe. Lo paragona a un probiotico per il terreno – anche se una muffa dovesse svilupparsi sulle arachidi prima del raccolto, questa muffa non sarà in grado di produrre aflatossina. Le prove sul campo dell’IITA mostrano che il prodotto può ridurre l’aflatossina di circa l’80% in certe condizioni.
Sembra una soluzione perfetta, ma altri ricercatori avvertono che tali tecniche di bio-controllo non sono panacee. La ricerca su prodotti simili negli Stati Uniti ha dimostrato che se c’è un intenso periodo di siccità, il ceppo sicuro di Aspergillus potrebbe non essere in grado di superare le forme che producono tossine.
E Aflasafe affronta un problema fondamentale in Senegal. I piccoli agricoltori, che sono a malapena in grado o disposti a pagare per i fertilizzanti o i pesticidi, pagheranno per un prodotto per evitare la contaminazione da aflatossina quando poche persone credono che sia reale?
Di nuovo a Méckhé, Ndiakhate Fall, che aiuta a gestire l’organizzazione locale degli agricoltori, dice: “Sarà difficile”. Ma i suoi membri potrebbero investire in controlli biologici e semi resistenti all’aflatossina se sapessero di poter vendere le loro arachidi ad un prezzo più alto. Forse.
I giorni del boom delle arachidi di Méckhé sono finiti; il treno delle arachidi è defunto, e anche molti coltivatori di arachidi se ne sono andati, perché le stagioni secche sono spesso troppo lunghe e le piogge troppo brevi. “Alcuni tornano durante la stagione delle piogge, ma altri no”, dice Fall. Sono rimasti solo i molto vecchi o i molto giovani – insieme agli scienziati qui e in tutto il mondo, tutti impegnati a trovare soluzioni. E aspettando.