Táplálkozás A „szuper növény” keresésére - WELT
Finom, de sajnos nem a jövő "szuper növénye": A paradicsomnak egyszerűen túl sok vízre van szüksége. A kutatók most azt remélik, hogy a még felfedezésre váró vagy optimalizált növények kielégíthetik a növekvő világpopuláció táplálkozási igényeit
Kilencmilliárd ember élhet a földön 2050-ig. A korábbi növények alig elegendőek a takarmányozáshoz. De a kutatók optimisták: A növényvilágnak még mindig sok kincse van.
Az egészség, a táplálkozás, az energia - a növényeket már sokféleképpen használják. Eleanore Wurtzel és Toni Kutchan amerikai biológusok meg vannak győződve arról, hogy még mindig fennáll a felfedezésre és felhasználásra váró anyagok bőségszaru.
Érdekesek azok a korábban ismeretlen anyagcsere-utak is, amelyeken keresztül bizonyos anyagok előállíthatók. A becslések szerint 350 000 növényfajnak csak körülbelül 15 százalékát vizsgálták kémiai összetevőik tekintetében. Egy enzim vagy reakciólánc minden új felfedezése potenciálisan jelentősen elősegítheti az orvostudományt, a bioenergiát vagy a mezőgazdaságot.
Növények, amelyek nem csak élelmiszerek
A növények nem csak évezredek óta ételt jelentenek. A sumérok már az ie 3400-ban orvosi célokra használták az ópiummákot - az ópium-kábítószer forrását - állítják Wurtzel a New York-i Egyetemtől és Kutchan a St. Louis-i Donald Danforth Növénytudományi Központtól a Science folyóiratban.
További példák a henna növényi kivonatok, amelyeket ünnepélyesen a kéz és a talpak festésére használnak, vagy a rózsaolaj, amelyet már az ókorban használtak illatanyagként. A pamutot évezredek óta használták ruházatként, a papirust írásra.
Az egyre jobb elemzési módszerekkel az érdekes anyagok és a növények speciális termelési módszerei gyorsabban és könnyebben felismerhetők - magyarázzák a kutatók. Ennek alapján az elmúlt években alacsonyabb mérgező szteroid-alkaloid tartalmú burgonyagumókat és paradicsomgyümölcsöket fejlesztettek ki.
Más növényekben megnőtt a vitaminok vagy az orvostudományban használt anyagok tartalma. Ezenkívül a növénytermesztési utakat baktériumokra vagy gombákra helyeznék át, és az aromák, például a vanillin és a hatóanyag-prekurzorok, például a tebain hatékonyabb előállításához használnák fel.
Keresett: multivitamin gyümölcs
A holnap technológiája olyan szuper növényeket fog megcélozni, amelyek kombinálják a kifejezetten bevezetett tulajdonságokat - például egy multivitamin gyümölcsöt, amelyet gyógyhatású összetevők javítanak és alkalmazkodnak a változó klímához.
Ehhez azonban a sok reakció- és szabályozási lánc alapvető ismerete szükséges, amelyet még el kell sajátítani. "Az anyagcserét a jövő növénye számára pontos génszerkesztés és a teljes reakcióutak mesterséges kromoszómákba történő átvitelével lehet létrehozni."
Néhány tudós fontosnak tartja a fenntarthatóságot és a környezetvédelmet. A növényfejlesztés következő innovációs hullámának elő kell segítenie a népesség növekedésének és az éghajlatváltozásnak a kezelését - hangsúlyozzák Joseph Jez-szel a St. Louis-i Washington Egyetem kutatói.
Az elmúlt években elért haladás olyan növények felé, amelyek képesek például jobban felhasználni a foszfort és a nitrogént, vagy több szén-dioxidot elnyelni, reményt adott arra, hogy a jövőben fenntarthatóbbá tehetjük a mezőgazdaságot és csökkenthetjük a környezeti hatásokat. A vízfogyasztás szintén fontos szempont: jelenleg a mezők öntözése a globális édesvízigény 70 százalékát teszi ki.
A mezőgazdasági termelés eléri a határait
A kutatók hangsúlyozzák, hogy a hatékonyabban növekvő növények létrehozásának kihívása nem teljesen új. Ősidők óta a mezőgazdaságban elért haladás végső soron arról szól, hogy képes az egész emberiséget táplálni. Újdonság azonban a népesség növekedésének sebessége és az éghajlatváltozás.
A tudósok meg vannak győződve arról, hogy a következő évtizedekben a mezőgazdasági termelés a határai közé szorul. Ugyanakkor a továbbfejlesztett géntechnológia és mikrobiológiai folyamatok új megközelítéseket és a növények új generációját is gyorsabban eredményezték.
Amióta az első növényi genomot 2000-ben teljesen megfejtették, a kapott genetikai adatok mennyisége rendkívül megnőtt. Ennek eredményeként az újonnan kiválasztott növényfajták gyorsabban kerülnének a piacra. Ezzel párhuzamosan javultak a lehetőségek a növények növekedésének és tápanyagfelvételének szenzorokkal vagy műholdon keresztüli nagyarányú rögzítésére.
Szintén keresett: növények kevés vízfogyasztással
Eddig csak korlátozott sikereket értek el a jelentősen csökkent vízigénnyel rendelkező növények létrehozásában - magyarázza Jez csapata. Egyrészt sok gén vesz részt ezekben a folyamatokban, másrészt alig használható természetes eltérés egy faj szárazságtűrésében. Még az ellenkező megközelítés - árvízálló növények - mellett sem voltak még különösebben lenyűgözőek az eredmények.
"Az elmúlt évszázad során a mezőgazdaság a regionális gazdák kompetenciájától eltekintve globális vállalkozássá fejlődött" - írják a kutatók a "Science" című cikkben. Az élelmiszer-termelés forradalmasodott. De még mindig vannak nagy problémák - az intenzív mezőgazdaság fenntarthatóságával és környezeti kompatibilitásával kapcsolatban. A következő években fontos, hogy új növényfajták segítségével haladjunk.
Az előző évek példái megmutatják, hogy a modern módszereknek köszönhetően mennyi adaptáció lehetséges a növényekben - hangsúlyozzák a Jezzel dolgozó kutatók. "Meg kell nézni, hogy elég gyorsan felhasználhatjuk-e a növények megértését, hogy szembenézzünk a 2050-ben kilencmillió ember által felmerülő kihívásokkal."