Хранене В търсене на „супер растението“ - WELT
Вкусно, но за съжаление не е „супер растение“ на бъдещето: Доматите просто се нуждаят от твърде много вода. Сега изследователите се надяват, че растенията, които предстои да бъдат открити или оптимизирани, могат да отговорят на хранителните нужди на нарастващото световно население
Девет милиарда души биха могли да живеят на земята до 2050 година. Предишните култури едва са достатъчни, за да се хранят. Но изследователите са оптимисти: Растителното царство все още има много съкровища.
Здраве, хранене, енергия - растенията вече се използват по най-различни начини. Американските биолози Елинор Вюрцел и Тони Кутчан са убедени, че все още има рог на изобилие от вещества, които чакат да бъдат открити и използвани.
Интересни са и неизвестни досега метаболитни пътища, по които могат да се произвеждат определени вещества. Само около 15% от приблизително 350 000 растителни вида са изследвани за техните химични компоненти. Всяко ново откритие на ензим или верига от реакции има потенциал да подобри значително медицината, биоенергията или селското стопанство.
Растения, които не са само храна
Растенията са били нещо повече от храна от хилядолетия. Шумерите са използвали опиум мак - източникът на наркотик опиум - за медицински цели още през 3400 г. пр. Н. Е., Казват Вюрцел от Университета в Ню Йорк и Кутчан от Центъра за наука за растенията Donald Danforth в Сейнт Луис в списание Science.
Допълнителни примери са екстракти от къна, които церемониално се използват за боядисване на ръцете и стъпалата на краката, или розово масло, което се използва като аромат още в древността. Памукът се използва за облекло от хилядолетия, папирусът за писане.
С все по-добрите методи за анализ, интересни вещества и специални методи за производство на растения могат да бъдат открити по-бързо и лесно, обясняват изследователите. На тази основа през последните години са разработени картофени клубени и плодове от домати с по-ниско съдържание на токсични стероидни алкалоиди.
В други растения е повишено съдържанието на витамини или вещества, използвани в медицината. В допълнение, методите за растително производство ще бъдат прехвърлени върху бактерии или гъби и ще бъдат използвани за по-ефективно производство на ароматизанти като ванилин и прекурсори на активни съставки като тебаин.
Търси се: мултивитаминен плод
Утрешната технология ще се стреми към супер растения с комбинация от специално въведени свойства - мултивитаминен плод, например, подобрен от медицински ефективни съставки и адаптиран към променящия се климат.
За това обаче са необходими основни познания за многото вериги за реакция и регулиране, които тепърва трябва да бъдат придобити. "Метаболизмът за реколтата от бъдещето ще бъде създаден чрез прецизно редактиране на гени и прехвърляне на пълни реакционни пътища към изкуствени хромозоми."
Някои учени виждат устойчивостта и опазването на околната среда като важни цели. Следващата вълна от иновации в развитието на растенията трябва да помогне за справяне с растежа на населението и изменението на климата, подчертават изследователите, работещи с Джозеф Джез от Вашингтонския университет в Сейнт Луис.
Напредъкът, постигнат през последните години към растения, които например могат да използват по-добре фосфор и азот или да абсорбират повече въглерод, породи надежда, че в бъдеще можем да направим селското стопанство по-устойчиво и да намалим въздействието върху околната среда. Потреблението на вода също е важен момент: в момента напояването на полетата представлява 70 процента от световните нужди за сладка вода.
Селскостопанското производство достига своите граници
Изследователите подчертават, че предизвикателството за създаване на растения, които растат по-ефективно, не е съвсем ново. От незапомнени времена напредъкът в селското стопанство в крайна сметка е бил в състояние да нахрани цялото човечество. Новото обаче са скоростта на нарастване на населението и изменението на климата.
Учените са убедени, че през следващите десетилетия селскостопанското производство ще бъде принудено да достигне своите граници. В същото време обаче подобреното генно инженерство и микробиологичните процеси също доставят по-бързо нови подходи и ново поколение растения.
Тъй като първият растителен геном е напълно дешифриран през 2000 г., количеството получени генетични данни е нараснало неимоверно. В резултат на това новоизбраните сортове растения ще излязат на пазара по-бързо. В същото време възможностите за регистриране на растежа на растенията и тяхното усвояване на хранителни вещества в голям мащаб чрез сензори или чрез сателит са подобрени.
Също така се искат: растения с малък разход на вода
Досега има само ограничен успех при създаването на култури със значително намалени нужди от вода, обяснява екипът на Джез. От една страна, много гени участват в тези процеси; от друга страна, едва ли има естествени отклонения в устойчивостта на суша на даден вид, които биха могли да бъдат използвани. Дори при противоположния подход - устойчиви на наводнения растения - резултатите все още не са особено впечатляващи.
„В течение на миналия век земеделието се превърна от компетентността на регионалните фермери и се превърна в глобално предприятие“, пишат изследователите в „Наука“. Производството на храни е революционизирало. Но все още има големи проблеми - по отношение на устойчивостта и екологичната съвместимост на интензивното земеделие. През следващите няколко години е важно да се постигне напредък с помощта на нови сортове растения.
Примерите от предишни години показват колко адаптация е възможна в растенията благодарение на съвременните методи, подчертават изследователите, работещи с Jez. „Остава да видим дали можем да използваме разбирането си за растенията достатъчно бързо, за да се справим с предизвикателствата, които ще възникнат от девет милиона души през 2050 г.“