Ученые нашли способ снизить содержание кадмия в какао-бобах

Кадмий –  токсичный тяжелый металл, который содержится во многих почвах Латинской Америки и Карибского бассейна, где активно выращивают какао. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), этот металл проникает в какао-бобы, из которых затем производят шоколад. Однако разные сорта какао поглощают кадмий с разной интенсивностью.

Исследователи Университета штата Пенсильвания обнаружили генетические различия в том, как разные сорта растения контролируют поглощение и перемещение этого элемента. Эти результаты могут стать первым шагом к выведению сортов какао, которые накапливают минимум кадмия.

Хотя следовые количества кадмия в шоколаде не представляют серьезной угрозы, его длительное накопление в организме опасно, так как может привести к хрупкости костей, повреждению почек и легких.

Процесс исследования

Ученые сравнили два генотипа какао, которые, согласно предыдущим исследованиям, по-разному взаимодействуют с кадмием:

PA121 – сорт с низким уровнем накопления, происходящий из диких популяций бассейна реки Мараньон происхождением из Перу.

TSH660 – высокоурожайный сорт, выведенный в Тринидаде и Тобаго, который, как выяснилось, активно накапливает кадмий.

Саженцы выращивали в питательных растворах с разной концентрацией металла. Исследователи отслеживали активность генов, накопление кадмия в тканях, а также оценивали состояние растений по уровню фотосинтеза, потреблению воды и выработке гормонов стресса.

Результаты и перспективы

Сорт с низким уровнем накопления кадмия имеет генетические механизмы, которые ограничивают поглощение металла и помогают растению эффективнее справляться со стрессом. У сорта-накопителя были выявлены закономерности экспрессии, которые могут способствовать более интенсивному перемещению кадмия по растению.

Исследование доказывает, что содержание кадмия в какао-бобах зависит не только от его концентрации в почве, но и от того, как именно растение транспортирует металл и реагирует на него физиологически.

Полученные данные открывают новые возможности для селекции и генной инженерии. Выявление конкретных генов и сигнальных путей позволит вывести сорта какао, которые будут накапливать меньше кадмия, сохраняя при этом все вкусовые качества, ценимые производителями и потребителями.

На качество какао-бобов влияет степень зараженности растения. Вирусные и бактериальные инфекции меняют химический состав какао-бобов и, следовательно, изменяется вкус готовой продукции. Изучение вирусных и бактериальных болезней растений и разработку методов их диагностики проводят в научных подразделениях Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора).

Источник: P. Delgadillo-Durán et al, Molecular and physiological mechanisms of the cadmium response in seedlings of two Theobroma cacao L. genotypes, Plant and Soil (2026). DOI: 10.1007/s11104-026-08980-z