För mer än 10 000 år sedan, någonstans i Anderna mellan Argentina och Bolivia, blandades två vilda baljväxter, troligen med hjälp av några pollinerande bin. Deras avkomma var atypisk – ett naturens missfoster som inte kunde blanda sig med sina vilda förfäder och kusiner. Den märkliga växten fortsatte att utvecklas, först på egen hand och sedan genom urval när jordbrukarna domesticerade den för dess välsmakande frön som växte, inte från grenarna som de flesta bönor och ärtor, utan under jorden. Köpmännen förde den över hela Sydamerika och så småningom till de karibiska öarna. Därifrån tog spanska präster och conquistadorer de första jordnötterna till Europa och sedan vidare till Asien och Afrika. Världen lärde sig att älska den enkla jordnöten.
Transplantatet kom tidigt till Västafrika, men det har bara gått två århundraden sedan jordbrukare började odla det kommersiellt. Sedan dess har Senegal, som är ungefär lika stort som South Dakota, regelbundet varit en av de tio största jordnötsproducenterna i världen. Och jordbrukarna odlar den under opålitliga regn, med lite gödsel och mestadels den bekämpning av skadedjur som naturen tillhandahåller.
När det regnar tömmer sig huvudstaden Dakar på skräddare och taxichaufförer, byråkrater och lärare som beger sig till sina byar för att plantera.
I generationer har Fatou Binetou Diop och hennes familj odlat dessa sydamerikanska transplantat på sin mark i Méckhé (uttalas ”maj hö”). Staden växer upp ur sanddynerna efter en två timmars bilresa från Dakar. ”Folk här säger att jordnötter är guld”, säger Diop. ”För med jordnötter kan man få tag på många saker.”
Méckhé har sin tidiga tillväxt, om än måttlig, att tacka jordnötterna för. En järnväg, som byggdes i slutet av 1800-talet för att samla in jordnötter för transport till Frankrike, stannade i Méckhé, vilket gjorde det till en blomstrande stad.
Då, liksom nu, sålde jordbrukarna sin skörd till mellanhänder, stora vegetabiliska oljebolag och exportörer, även om dessa exportörer i dag troligen är kinesiska, inte franska. Byns invånare äter naturligtvis också jordnötter – pressade till olja, rostade och saltade, kanderade i socker eller malda för att användas i en mängd olika kryddiga såser.
Men den här kontantgrödan orsakar också sjukdom. Baljväxterna är känsliga för aflatoxiner, en mycket cancerframkallande familj av mögel som växer på många grödor. I höga halter kan svampgiftet orsaka akuta leverskador och leda till döden. Sällsynta utbrott av aflatoxinförgiftning i Indien och Kenya har dödat hundratals människor. Folkhälsoexperter tror att så många som 500 miljoner fattiga människor i Afrika söder om Sahara, Asien och Latinamerika långsamt förgiftas av långvarig kumulativ exponering för aflatoxiner, som kan hämma barns tillväxt, undertrycka immunförsvaret och leda till leverskador eller cancer. Men aflatoxinernas inverkan är varken enhetlig eller omedelbart synlig, vilket gör den svår att bekämpa.
Ndiakhate Fall, generalsekreterare för jordbrukarföreningen i Méckhé, säger att de flesta av hans organisations 5 000 medlemmar är skeptiska till aflatoxinernas faror.
Méckhé har sin tidiga tillväxt, om än måttlig, att tacka jordnötterna för. En järnväg, som byggdes i slutet av 1800-talet för att samla in jordnötter för transport till Frankrike, stannade i Méckhé, vilket gjorde det till en blomstrande stad.
Då, liksom nu, sålde jordbrukarna sin skörd till mellanhänder, stora vegetabiliska oljebolag och exportörer, även om dessa exportörer i dag troligen är kinesiska, inte franska. Byns invånare äter naturligtvis också jordnötter – pressade till olja, rostade och saltade, kanderade i socker eller malda för att användas i en mängd olika kryddiga såser.
Men den här kontantgrödan orsakar också sjukdom. Baljväxterna är känsliga för aflatoxiner, en mycket cancerframkallande familj av mögel som växer på många grödor. I höga halter kan svampgiftet orsaka akuta leverskador och leda till döden. Sällsynta utbrott av aflatoxinförgiftning i Indien och Kenya har dödat hundratals människor. Folkhälsoexperter tror att så många som 500 miljoner fattiga människor i Afrika söder om Sahara, Asien och Latinamerika långsamt förgiftas av långvarig kumulativ exponering för aflatoxiner, som kan hämma barns tillväxt, undertrycka immunförsvaret och leda till leverskador eller cancer. Men aflatoxinernas inverkan är varken enhetlig eller omedelbart synlig, vilket gör den svår att bekämpa.
Ndiakhate Fall, generalsekreterare för jordbrukarföreningen i Méckhé, säger att de flesta av hans organisations 5 000 medlemmar är skeptiska till aflatoxinernas faror.
På gatan i Méckhé, en senegalesisk bondestad.Ibrahima Thiam
De har ätit jordnötter i generationer och har ännu inte sett någon dö av det.
”Du vet, i vårt land är det för oss bara ödet att dö även när man är 20 eller 25 år gammal”, säger Fall. ”Och vi säger att det var Gud som bestämde att det skulle vara så här. Vi ställer inga frågor.”
I årtionden har dock forskare ställt frågor. De försöker att avla fram en jordnöt som är resistent mot det dödliga giftet. De har haft liten framgång, men nu försöker ett nytt förädlingsinitiativ knäcka koden till jordnöttens förflutna för att hjälpa växten att möta framtiden – giftfri.
Toxisk kombination
Två vanliga typer av svampar som lever i luft och jord, Aspergillus flavus och Aspergillus parasiticus, producerar aflatoxin. Föroreningen kan utvecklas nästan överallt där värme och luftfuktighet kombineras.
Burande insekter hjälper svampen att ta sig in i skalet för att infektera jordnötsfröna. Möglet kan börja växa i jorden, eller på fältet efter skörd, eller till och med när nötterna har skalats och förpackats. Men när möglet väl har börjat finns det ingen återvändo. I USA kan en möglig ”varm” jordnöt få inspektörer att kasta en hel traktorvagn med nötter.
Regler i USA och Europa som fastställer maximala halter av aflatoxin i livsmedel håller smittade produkter borta från livsmedelssystemet, även om jordbrukarna till följd av detta kan tvingas slänga delar av sin skörd. Experter uppskattar att aflatoxinrelaterade skördeförluster kostar amerikanska jordbrukare omkring 500 miljoner dollar varje år. I utvecklingsländerna är det dock sällan som sådana bestämmelser efterlevs, även om de finns. Istället genomsyrar kontaminerad majs och jordnötter de lokala marknaderna och hamnar regelbundet på de oförsiktigas tallrikar.
Vad som främst är ett skördeproblem i USA har blivit ett allvarligt hälsoproblem på andra håll, särskilt i Afrika.
”Varje gång vi mäter aflatoxinexponering hos människor, både hos barn och vuxna, är det alltid mycket höga positiva siffror”, säger Yun Yun Gong, livsmedelstoxikolog vid Queen’s University i Belfast. Hon har följt aflatoxinexponeringen runt om i världen genom att undersöka specifika biomarkörer i blodet hos människor. I de flesta utvecklade länder är siffrorna låga till obefintliga.
Men i underutvecklade länder, särskilt i vissa delar av Afrika, stiger siffrorna för aflatoxinexponering upp till mer än 90 procent. ”Senegal är kanske en av de populationer med högst risk som vi har mätt, säger hon.
Sortering av infekterade jordnötter strax efter skörd kan hindra aflatoxin från att spridas, och särskilda planterings- och jordbruksmetoder kan också hjälpa. Och i mer än fyra decennier har forskarna letat efter nyckeln: ett aflatoxinresistent jordnötsfrö. De räknar med att generna från jordnöttens vilda förfäder ska låsa upp växtens nästa evolutionära steg.
Retur till det vilda
De flesta jordbrukare i Senegal undviker sina åkrar vid middagstid, när solen står högt och temperaturen under den torra säsongen stiger till över 100 grader Fahrenheit, säger Daniel Foncéka, forskare vid det franska jordbruksforskningscentret för internationell utveckling. Han leder programmet för anpassning till torkan för det senegalesiska jordbruksforskningsinstitutet (ISRA). Men det är just på ett fält som han befinner sig, långt från skugga medan vinden blåser damm och varm luft i ansiktet på honom.
Han är här för att titta till jordnötterna. Framför honom sträcker sig rader av jordnötsplantor med små gula knoppar.
Forskningsstationen i Nioro du Rip ligger djupt inne i hjärtat av Senegals jordnötsbassäng, en av en handfull ISRA-stationer som testar ny teknik. Och det är här Foncéka fortsätter den forskning som han påbörjade som doktorand för nästan 10 år sedan. Han försöker utöka den odlade jordnöttens genpool med gener från dess vilda kusiner. ”Jordnötternas mångfald är begränsad”, säger Foncéka. ”Men de vilda arterna är mycket motståndskraftiga mot många sjukdomar.” De är också mer motståndskraftiga mot aflatoxin.
Foncékas team vid det regionala centret för studier av växters torktålighet korsade för flera år sedan Fleur 11, en vanlig jordnötssort i Senegal, med en hybrid av jordnötsplantans förfäder, A. duranensis och A. ipaënsis. Det är inte en korsning som sker lätt i naturen. Men i ett bekvämt laboratorium och växthus kan en växtförädlare skapa en vild jordnötshybrid som kan förädlas med den odlade jordnötten.
Därifrån skapade de en population av mer än 100 jordnötsplantor som innehöll olika delar av förfädernas arvsmassa. Detta var det första steget i en mödosam process för att försöka identifiera hur de vilda arternas gener påverkar egenskaper som sjukdomsresistens eller storlek, och för att försöka korrelera dessa förändringar till specifika delar av deras genom.
I den senaste fasen, som för Foncéka till Nioro denna heta, torra dag, tar forskargruppen det de lärt sig ett steg längre. De har korsat två Fleur 11-sorter som blandar olika delar av förfädernas gener som styr jordnötsstorleken för att se om de kan skapa en större jordnöt – en som växer bra även under de långvariga torrperioderna. De kommer också att testa växternas aflatoxinnivåer.
Stressa jordnötterna
En annan metod, förutom att skapa hybrider, är att studera exakt hur jordnötter naturligt motstår giftet. Varma förhållanden nära tillväxtcykelns slut sporrar tillväxt avAspergillus och aflatoxinförorening. ISRA-forskaren Issa Faye säger att rikliga regn under 2015 till exempel gjorde skillnad. ”Vi utvärderade många svampar och det fanns inte mycket föroreningar”, säger han. ”Nu, när det råder torka i slutet av växtcykeln, är kontamineringen mycket högre.”
Ibrahima Thiam
Vetenskapsmännen förstår inte helt och hållet det komplexa samspelet mellan växter, jordsvampar och toxiner som gör att vissa växter infekteras med aflatoxin och andra skonas. Vad de vet är att en stressad växt, liksom en stressad människa, är mer mottaglig för sjukdomar och svampangrepp.
Vetenskapsmännen förstår inte helt och hållet det komplexa samspelet mellan växter, jord- och svampsvampar och toxiner som smittar vissa växter med aflatoxin och skonar andra. Vad de vet är att en stressad växt, precis som en stressad människa, är mer mottaglig för sjukdomar och svampkontaminering.
”Stressnivåerna kan variera till och med inom ett enskilt frö”, säger Peggy Ozias-Akins, växtgenetiker och jordnötsexpert vid University of Georgia. ”Det kan finnas vissa celler som utsätts för mer stress än andra celler. Eller inom en viss planta kan det finnas vissa baljor som är mer stressade än andra baljor. Så det är en mycket oenhetlig typ av reaktion.”
Ozias-Akins säger att människor under århundradena har valt ut jordnötsfrön för vissa egenskaper – större frön, skal som är lättare att öppna eller snabbare tillväxt. Men de förlorade vissa saker i processen, till exempel gener för sjukdomsresistens som fortfarande förekommer i vilda jordnötsföräldrar. Hennes laboratorium samarbetar med Foncéka och Faye genom ett projekt med Peanut and Mycotoxin Innovation Lab som finansieras av U.S. Agency for International Development. De hoppas kunna identifiera de gener och mekanismer som är ansvariga för aflatoxinresistens.
The GMO Non-Solution
Skapa ett aflatoxinresistent utsäde är inte okomplicerat. Resistens kan innebära att man återupplivar jordnötsförfädernas tolerans mot torka, eller så kan det vara en växt som har en förmåga att stöta bort insekter, eller så kan den hittas genom att man hackar växtens immunsystem med hjälp av mekanismer som forskarna precis har börjat förstå.
På US Department of Agriculture’s National Peanut Research Laboratory i Georgia har växtpatologen Renee Arias arbetat med en teknik i sitt labb för att rikta in sig på och kontrollera aflatoxin på cellnivå. Hennes team tar små bitar av Aspergillus gener som instruerar svampen om hur den ska göra aflatoxin och för in dem i jordnötterna.
”När växten läser det och inte vet varifrån det kommer, säger den bara: ’Åh, det här är farligt'”, förklarar Arias. Och den kommer att förstöra generna i svampen, vilket effektivt immuniserar växten mot aflatoxin. De första resultaten har varit uppmuntrande; tekniken har minskat aflatoxinföroreningen med 74 till 100 procent.
Men den resulterande jordnöten skulle vara transgen – den skulle innehålla gener från flera arter – vilket innebär att den skulle bära en etikett som visar på genetisk modifiering. Och det är ett problem, enligt Arias. Även om dessa nya jordnötter skulle kunna motstå Aspergillus-svampens gifter är det inte säkert att de skulle kunna överleva de giftiga attityderna mot GMO i vissa länder. I Afrika tillåter endast tre av kontinentens 54 länder jordbrukare att odla GMO-grödor kommersiellt. Senegal begränsar fortfarande GMO, även om regeringens nationella bioteknikkommitté arbetar för att eventuellt lätta på restriktionerna för denna typ av grödor, som forskare hävdar är säkra.
Förändringar sker dock inte snabbt, och Arias säger att hon inte vill finjustera en teknik som blir för svår att kommersialisera.
”Tills alla omfamnar transgena metoder – vilket jag personligen har arbetat med dessa saker i över 20 år, och jag ser inga problem med att använda bioteknik – utforskar vi också alternativ”, säger Arias.
Hennes labb undersöker icke-transgena sätt att framkalla en liknande reaktion. Ett alternativ: stimulerande antimikrobiella ämnen, så kallade fytoalexiner, som friska jordnötsplantor producerar för att stoppa eller bromsa tillväxten av svampar. Hon är dock tyst om detaljerna. ”Vi vill inte bli avslöjade med det”, säger hon. Forskningen är fortfarande i ett tidigt skede.
Så en svamp
I slutet av den långa torra säsongen är den senegalesiska landsbygden förväntansfull. Regnperioden kan debutera någon gång i juni med ett lockande regn eller en snabbgående kuling som river över landet och förvandlar sanden till lera. Men det riktiga regnet börjar i juli, när storm efter storm virvlar och sveper över de öppna slätterna och sköljer bort dammet från luften, innan de snurrar ut i Atlantens öppna vatten. Periodiska regn kommer att få fäste: Gräset kommer att spira, träden kommer att blomma och jordbrukarna kommer att så sina jordnötsfrön och be att regnet ska fortsätta att komma och att syrsorna ska hålla sig borta.
Och ändå, nästan lika ofta som inte, slutar regnet, inte bara för en dag eller två, utan för flera dagar i sträck. Värme och fuktighet, som är de bästa förutsättningarna för smittspridning, är mycket vanliga och risken för att aflatoxin ska utvecklas är fortfarande stor.
Det är en av anledningarna till att Lamine Senghor, växtpatolog vid det senegalesiska jordbruksministeriets enhet för skydd av växtligheten (DPV), säger att även om ett aflatoxinresistent utsäde skulle kunna vara användbart, är han trött på att vänta. ”De har bedrivit den här forskningen vid ISRA under lång, lång tid och de har aldrig löst problemet”, säger Senghor. ”Vi kan inte vänta fem eller tio år.”
Istället har han och DPV anammat en annan lösning. De tar ledningen för forskning och lansering av en jordbehandling som kallas Aflasafe. När jordbrukarna sprider Aflasafe på sina fält introducerar de en stam avAspergillus flavus som inte producerar aflatoxin.
”Svampen kommer att sprida sig i hela miljön och gå och ockupera alla de födokällor som normalt skulle ha ockuperats av Aspergillus flavus”, säger Ranajit Bandyopadhyay. Han är ledande växtpatolog vid International Institute of Tropical Agriculture (IITA) i Nigeria och en av utvecklarna av Aflasafe. Han liknar det vid ett probiotiskt medel för jorden – även om det skulle uppstå mögel på jordnötterna före skörd, kommer detta mögel inte att kunna producera aflatoxin. IITA:s fältförsök visar att produkten kan minska aflatoxin med cirka 80 procent under vissa förhållanden.
Det låter som en perfekt lösning, men andra forskare varnar för att sådana tekniker för biologisk bekämpning inte är något universalmedel. Forskning om liknande produkter i USA har visat att om det blir en intensiv torrperiod kan det hända att den säkra Aspergillus-stammen inte kan konkurrera ut de toxinproducerande formerna.
Och Aflasafe står inför ett grundläggande problem i Senegal. Kommer småbrukare, som knappt kan eller vill betala för gödningsmedel eller bekämpningsmedel, att betala för en produkt för att undvika aflatoxinförorening när få människor ens tror att den finns?
Tillbaka i Méckhé väger Ndiakhate Fall, som hjälper till att driva den lokala jordbrukarorganisationen, in.
”Det kommer att bli svårt”, säger han. Men hans medlemmar skulle kanske investera i biologiska bekämpningsmedel och aflatoxinresistent utsäde om de visste att de kunde sälja sina jordnötter till ett högre pris. Jordnötstågets dagar är förbi; jordnötståget är nedlagt och många jordnötsodlare har också försvunnit, eftersom de torra säsongerna ofta är för långa och regnen för korta. ”Vissa kommer tillbaka under regnperioden, men andra gör det inte”, säger Fall. Endast de mycket gamla och de mycket unga är kvar – tillsammans med forskarna här och runt om i världen, som alla arbetar för att hitta lösningar. Och väntar.