Nutriție În căutarea „super plantei” - WELT
Delicios, dar din păcate nu o „super plantă” a viitorului: roșiile pur și simplu au nevoie de prea multă apă. Cercetătorii speră acum că plantele care încă nu au fost descoperite sau optimizate pot satisface nevoile nutriționale ale unei populații mondiale în creștere
Nouă miliarde de oameni ar putea trăi pe pământ până în 2050. Culturile anterioare sunt de-abia cât să le hrănească. Dar cercetătorii sunt optimiști: regatul plantelor are încă multe comori.
Sănătate, nutriție, energie - plantele sunt deja utilizate într-o varietate de moduri. Biologii americani Eleanore Wurtzel și Toni Kutchan sunt convinși că există încă o cornucopie de substanțe care așteaptă să fie descoperite și utilizate.
De asemenea, sunt interesante căile metabolice necunoscute până acum prin care pot fi produse anumite substanțe. Doar aproximativ 15% din cele 350.000 de specii de plante estimate au fost examinate pentru a vedea componentele lor chimice. Fiecare nouă descoperire a unei enzime sau a unui lanț de reacții are potențialul de a avansa semnificativ medicina, sectorul bioenergetic sau agricultura.
Plantele care nu sunt doar alimente
Plantele au fost mai mult decât hrană de mii de ani. Sumerienii au folosit macul de opiu - sursa medicamentului opiu - în scopuri medicale încă din 3400 î.Hr., spun Wurtzel de la New York City University și Kutchan de la Donald Danforth Plant Science Center din St. Louis în revista Science.
Alte exemple sunt extractele de plante de henna, care sunt folosite în mod ceremonial pentru vopsirea mâinilor și tălpilor picioarelor sau uleiului de trandafir, care a fost folosit ca parfum încă din cele mai vechi timpuri. Bumbacul este folosit pentru îmbrăcăminte de mii de ani, papirusul pentru scris.
Cu metodele de analiză din ce în ce mai bune, substanțele interesante și metodele speciale de producție ale plantelor pot fi detectate mai repede și mai ușor, explică cercetătorii. Pe această bază, în ultimii ani s-au dezvoltat tuberculi de cartofi și fructe de roșii cu un conținut mai scăzut de alcaloizi steroizi toxici.
La alte plante, conținutul de vitamine sau substanțe utilizate în medicină a fost crescut. În plus, metodele de producție a plantelor ar fi transferate la bacterii sau ciuperci și utilizate pentru o producție mai eficientă a aromelor, cum ar fi vanilina și precursorii ingredientelor active, cum ar fi thebaine.
Se caută: un fruct multivitaminic
Tehnologia de mâine va viza super plante cu un amestec de proprietăți introduse în mod specific - un fruct multivitaminic, de exemplu, îmbunătățit cu ingrediente eficiente din punct de vedere medical și adaptat la climatul în schimbare.
Pentru aceasta, însă, este necesară o cunoaștere fundamentală a numeroaselor lanțuri de reacție și reglare, care încă nu a fost dobândită. „Metabolismul pentru cultura viitorului va fi creat prin editarea precisă a genelor și prin transferul căilor complete de reacție la cromozomii artificiali”.
Unii oameni de știință consideră durabilitatea și protecția mediului ca obiective importante. Următorul val de inovație în dezvoltarea plantelor trebuie să contribuie la combaterea creșterii populației și a schimbărilor climatice, subliniază cercetătorii care lucrează cu Joseph Jez de la Universitatea Washington din St. Louis.
Progresele realizate în ultimii ani către plante care pot, de exemplu, să utilizeze mai bine fosforul și azotul sau să absoarbă mai mult carbon, au dat naștere speranței că, în viitor, vom putea face agricultura mai durabilă și vom reduce impactul asupra mediului. Un alt punct important este consumul de apă: în prezent, irigarea câmpurilor reprezintă 70% din necesarul global de apă dulce.
Producția agricolă își atinge limitele
Cercetătorii subliniază că provocarea de a crea plante care cresc mai eficient nu este cu totul nouă. Din timpuri imemoriale, progresul în agricultură a fost în cele din urmă să poată hrăni întreaga omenire. Cu toate acestea, noutățile sunt viteza de creștere a populației și schimbările climatice.
Oamenii de știință sunt convinși că producția agricolă va fi împinsă la limitele sale în următoarele decenii. În același timp, totuși, ingineria genetică îmbunătățită și procesele microbiologice au oferit noi abordări și o nouă generație de plante mai rapid.
De când primul genom al plantei a fost complet descifrat în 2000, cantitatea de date genetice obținute a crescut imens. Ca urmare, soiurile de plante nou selectate ar intra pe piață mai repede. În același timp, posibilitățile de înregistrare a creșterii plantelor și a absorbției lor de nutrienți pe scară largă utilizând senzori sau prin satelit s-au îmbunătățit.
De asemenea, se doresc: plante cu consum redus de apă
Până în prezent, a existat doar un succes limitat în crearea culturilor cu cerințe de apă semnificativ reduse, explică echipa lui Jez. Pe de o parte, multe gene sunt implicate în aceste procese; pe de altă parte, există cu greu variații naturale în toleranța la secetă a unei specii care ar putea fi folosită. Chiar și cu abordarea opusă - plantele tolerante la inundații - rezultatele nu au fost încă deosebit de impresionante.
„În cursul secolului trecut, agricultura s-a dezvoltat departe de competența fermierilor regionali și a devenit o întreprindere globală”, scriu cercetătorii în „Știința”. Producția de alimente a fost revoluționată. Dar există încă probleme majore - în ceea ce privește durabilitatea și compatibilitatea ecologică a agriculturii intensive. În următorii câțiva ani, este important să progresăm cu ajutorul noilor soiuri de plante.
Exemplele din anii precedenți arată cât de multă adaptare este posibilă la plante datorită metodelor moderne, subliniază cercetătorii care lucrează cu Jez. „Rămâne de văzut dacă putem folosi înțelegerea plantelor suficient de repede pentru a face față provocărilor care vor apărea de la nouă milioane de oameni în 2050”.