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ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
September 14, 2001
Lupe Chavez, (301) 504-1627,
ljchavez@ars.usda.gov
A mutant plant that could provide more calcium to daily meals
has been identified by an Agricultural Research Service
scientist in Houston. This breakthrough will help scientists
unlock more nutrients stored in plants.
Some commonly consumed plant leaves, like spinach, have high
amounts of calcium stored in cellular crystals as calcium
oxalate. But humans are unable to break down the crystals, and
the calcium goes to waste. However, Paul Nakata, a plant
physiologist with the ARS Children's Nutrition Research Center (www.bcm.tmc.edu/cnrc)
at the Baylor College of Medicine, has made
major discoveries about the formation of calcium oxalate
crystals. Nakata is continuing research on his findings
published in the journal Plant Physiology.
In his ARS-funded study, Nakata isolated mutants of Medicago
truncatula, a legume similar to alfalfa. In the laboratory,
various M. truncatula plants displayed different amounts of
crystal formation. Nakata compared the plants to each other in
an effort to find which mutations would yield the most "free"
calcium. One plant formed very minute levels of crystals,
leaving calcium in a potentially usable state.
Understanding the mechanisms that form these crystals could
improve human nutrition. Plants that take up calcium from the
soil could potentially provide consumers with more usable
calcium, the key ingredient for bone growth and development in
children and adults.
The calcium-yielding mutant is undergoing further tests to
determine if it is a viable crop plant. Nakata is currently
cataloging its characteristics. He is checking to see if the
mutation affected the plant's growth, and its vulnerability to
pathogens, fungi, insects, temperature and other environmental
conditions.
ARS researchers also made another discovery while analyzing the
mutated plants. They were able to find mutations that created
different crystalline shapes, something that may have occurred
naturally in the evolution of plant cells. The calcium oxalate
crystal has a coffin-shaped configuration; however, scientists
saw that some mutant plants had square, rectangular, or
diamond-shaped crystals. Some of these crystal shapes match
those present in other legumes.
ARS is the U.S. Department of Agriculture's chief scientific
research agency.
Plantas mutantes son una fuente rica de
calcio
Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS
siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en ingles)
Lupe Chavez, (301) 504-1627,
ljchavez@ars.usda.gov
14 de septiembre 2001
Una planta mutante que podría proveer más calcio a las comidas
diarias ha sido identificada por un científico del Servicio de
Investigación Agrícola (ARS) en Houston, Tejas. Este
descubrimiento ayudará a los científicos a soltar más
nutrimentos que están almacenados en las plantas.
Algunas de las hojas de plantas comúnmente consumidos, tal como
la espinaca, tienen altas cantidades de calcio que son
almacenados en cristales celulares como el oxalato de calcio.
Pero el cuerpo humano no puede descomponer los cristales, y el
calcio se pierde. Sin embargo, Paul Nakata, un fisiólogo
de planta con el Centro de Investigación de la Nutrición de
Niños en el
Colegio de Medicina de Baylor, ha hecho unos descubrimientos
mayores sobre la formación de los cristales de oxalato de
calcio. Nakata está continuando las investigaciones sobre sus
encuentros cuales son publicados en la revista "Plant
Physiology."
En el estudio fundado por ARS, Nakata aisló los mutantes del
Medicago truncatula, un legumbre similar al alfalfa. En el
laboratorio, varias plantas del Medicago truncatula mostraron
diferentes cantidades de formulaciones del cristal. Nakata
comparó las plantas con ellas mismas para averiguar cuales
mutaciones soltarán el más calcio. Una planta formó niveles de
cristales muy bajos, dejando el calcio en una etapa inusable.
El conocimiento de los mecanismos que forman estos cristales
podría mejorar la nutrición humana. Las plantas que sacan el
calcio del suelo podrían potencialmente proveer consumidores con
más calcio utilizable, el ingrediente clave para el crecimiento
y desarrollo de huesos en los niños y adultos.
El mutante que produce el calcio está pasando por ensayos
adicionales para determinar si es una cosecha viable. Nakata
está corrientemente apuntando los característicos del mutante.
Él está averiguando si la mutación afecta el crecimiento de la
planta, y la vulnerabilidad a los patógenos, hongos, insectos,
temperatura y otras condiciones ambientales.
Los investigadores de ARS también han hecho otro descubrimiento
mientras analizando las plantas mutantes. Ellos encontraron
mutaciones que producían diferentes configuraciones de
cristales, algo que podría ocurrir naturalmente en la evolución
de las células de planta. El cristal de oxalato de calcio tiene
una configuración aparecido a un ataúd; sin embargo, científicos
han visto que algunas plantas mutantes tienen configuraciones
cuadradas, rectangulares y de diamantes. Algunas de las
configuraciones son iguales a los que son presentes en otros
legumbres.
ARS es la agencia principal de investigación científica del
Departamento de Agricultura de Estados Unidos.
USDA news release
N3802
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