Сокращение загрязнения от удобрений приносит дополнительную пользу здоровью человека.
Как сообщает Interest Engineering, ради победы над важнейшими зерновыми культурами исследователи разработали способ, позволяющий растениям преобразовывать газообразный азот из воздуха в удобрения, чтобы помочь им расти.
Этот метод, целью которого является размещение серии минимум из семи генов в митохондриях и хлоропластах сельскохозяйственных культур, позволяет зерновым культурам, таким как кукуруза и рис, достигать фиксации азота посредством солнечного света без применения удобрений.
Почти 100 лет назад процесс Габера-Боша привел к огромному увеличению мирового производства продуктов питания, произведя революцию в преобразовании азота в атмосфере в форму, которая позволила производить удобрения в промышленных масштабах.
Однако, несмотря на массовое производство продукта, в IE пояснили, что многие регионы, например страны Африки к югу от Сахары, до сих пор не могут его получить из-за отсутствия инфраструктуры. В этом районе и других подобных ему наблюдается острая нехватка продовольствия, и эта проблема усугубляется, поскольку экстремальные погодные условия еще больше угрожают посевам, которые они могут выращивать.
По иронии судьбы, хотя процесс Габера-Боша предотвратил массовый голод, он также имеет большой углеродный след. Хотя это позволяет массово производить сельскохозяйственные культуры, оно также способствует перегреву Земли, последствия которого ставят под угрозу основные продукты питания.
Биохимик из Университета штата Юта Лэнс Зеефельдт сообщил изданию, что почти 2% мировых запасов грязной энергии используется для производства удобрений. Это не только наносит вред окружающей среде, но и сами удобрения также наносят ущерб: токсичные стоки наносят ущерб водным экосистемам.
Чтобы помочь регионам, переживающим тяжелые времена, и общему глобальному снабжению продовольствием, которое находится под угрозой из-за последствий повышения глобальной температуры, Зеефельдт и старший научный сотрудник УрГУ Чжи-Ён Ян в прошлом сотрудничали в проекте с коллегами из Испании и США. пять лет на реинжиниринг биологии зерновых культур.
Сначала они сократили количество генов, необходимых для фиксации азота, до девяти, но позже были удивлены, обнаружив, что могут исключить некоторые, которые первоначально считались критически важными.
«Цель состоит в том, чтобы поместить гены в митохондрии и хлоропласты сельскохозяйственных культур, что позволит им генерировать достаточно энергии для фиксации азота», — сказал Янг IE. «Это довольно интересное доказательство. По сути, эти основные калорийные культуры — рис, кукуруза и картофель — могли содержать встроенные удобрения».
«Поэтапно мы изучаем, какие гены и какая комбинация генов необходимы для достижения фиксации азота в разных клетках», — сказал Зеефельдт. «Вместо того, чтобы играть только один валторну, мы пытаемся заставить весь оркестр играть вместе».
Помимо решения проблемы дефицита продовольствия в менее развитых и менее доступных районах за счет устранения необходимости в токсичных удобрениях для большого количества сельскохозяйственных культур, этот процесс играет важную роль в очистке пищевой и сельскохозяйственной промышленности. Сокращение загрязнения от удобрений приносит дополнительную пользу здоровью человека.
Этот процесс также приносит неземные выгоды. IE сообщил, что Зеефельдт и его коллега из УрГУ Брюс Багби сотрудничали в финансируемых НАСА усилиях по исследованию того, как поддерживать человеческую жизнь во время длительных космических миссий, включая поездки на Марс.
