Повышение уровня углекислого газа может усилить противомалярийное соединение в растении

Ученые из Министерства сельского хозяйства США (USDA) и их коллеги установили, что недавний и прогнозируемый рост концентрации атмосферного углекислого газа (CO₂) повлиял на Artemisia annua (полынь однолетнюю) — распространенный сорняк на обочинах дорог в США. Во всем мире это растение является источником артемизинина — соединения, широко используемого для лечения малярии. Это заболевание, переносимое комарами, широко распространено в тропических и субтропических регионах, особенно в странах Африки к югу от Сахары, где от него ежегодно умирает полмиллиона детей.

Хотя ведутся масштабные научные исследования для определения роли роста уровня CO₂ в атмосфере на рост растений, работ о его влиянии на вторичные растительные соединения ограничено. Между тем, такие соединения могут играть значительную роль для здоровья человека. Физиолог растений Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) Льюис Зиска и международная команда использовали исторические данные и полевые эксперименты, чтобы установить, что повышение уровня CO₂ может увеличивать концентрацию артемизинина в A. annua.

В исследовании была проведена оценка гербарных образцов из 236 локаций в континентальном Китае за более чем 100-летний период (1905–2009 гг.), чтобы количественно определить связь между ростом CO₂ и концентрацией артемизинина в течение XX века. Также были проведены полевые эксперименты по выращиванию и анализу дикой и культивируемой A. annua при прогнозируемых на середину века (2060 г.) концентрациях CO₂ с использованием метода свободного обогащения воздуха углекислым газом (FACE). Результаты опубликованы в журнале Climatic Change.

По словам Зиски, эти данные впервые свидетельствуют, что исторический и прогнозируемый рост CO₂ может быть связан с глобальными изменениями в химическом составе артемизинина, потенциально увеличивая количество доступного противомалярийного препарата с той же площади культивации. Однако влияние растущего уровня CO₂ на производство и/или концентрацию других лекарств растительного происхождения потребует дальнейшего изучения.