Arsen-Stress-reaktive Aminosäuren in Reispflanzen

Reisfelder in Süd- und Südostasien werden mit arsenverseuchtem Grundwasser bewässert das sich im Laufe der Jahrhunderte aus Mineralien aus dem Himalaya angesammelt hat. Dies stellt eine Gesundheitsgefahr für Millionen von Menschen dar deren Ernährung hauptsächlich aus Reis besteht sowie für die nachhaltige Landwirtschaft in den betroffenen Gebieten. Reis reichert zehnmal mehr Arsen an als Weizen und andere Getreidesorten und gilt als vernachlässigtes Krebsrisiko. Die Arsenvergiftung beeinflusst die Konzentration anderer Makro- und Mikronährstoffe im Pflanzengewebe entweder durch direkte Konkurrenz bei der Aufnahme oder durch Störungen des Nährstoffstoffwechsels was zu einem Verlust von Aminosäuren führt. Die durch Metalle induzierte Produktion von ROS kann auch das gesamte Aminosäureprofil die Bausteine der Proteine unterdrücken. Aminosäuren können durch freie Radikale peroxidiert werden wodurch sie zu zweiten toxischen Botenstoffen in Zellen und Geweben werden was sogar zur Oxidation und Erschöpfung lebenswichtiger Antioxidantien in vivo führen kann. Andererseits ist bekannt dass Histidin Prolin Cystein Prolin Cystein und Glycin zusammen mit anderen Aminosäuren bei Schwermetallbelastung signifikant induziert werden. Daher ist es wichtig den Aminosäurestoffwechsel in Pflanzen unter Stressbedingungen zu verstehen.