Харчування У пошуках "супер рослини" - WELT
Смачно, але, на жаль, не є «супер рослиною» майбутнього: томатам просто потрібно занадто багато води. Зараз дослідники сподіваються, що рослини, які ще слід відкрити чи оптимізувати, можуть задовольнити харчові потреби зростаючого світового населення
До 2050 року на землі могли б жити дев’ять мільярдів людей. Попередніх посівів ледь вистачає, щоб їх прогодувати. Але дослідники оптимістичні: рослинне царство ще має багато скарбів.
Здоров’я, харчування, енергія - рослини вже використовуються найрізноманітнішими способами. Американські біологи Елеонора Вюрцель та Тоні Кутчан впевнені, що все ще існує достаток речовин, які чекають на відкриття та використання.
Також представляють інтерес раніше невідомі метаболічні шляхи, за допомогою яких можна виробляти певні речовини. Лише близько 15 відсотків із 350 000 видів рослин досліджено на предмет наявності хімічних компонентів. Кожне нове відкриття ферменту або ланцюга реакцій може суттєво сприяти розвитку медицини, біоенергетики або сільського господарства.
Рослини, які є не просто їжею
Рослини не тільки були їжею протягом тисячоліть. Шумери використовували опійний мак - джерело наркотику опію - в медичних цілях ще в 3400 р. До н. Е., Зазначають Вюрцель з Нью-Йоркського університету та Кутчан з Наукового центру рослин ім. Дональда Данфорта в Сент-Луїсі в журналі Science.
Подальшими прикладами є екстракти рослин хни, які церемоніально використовуються для фарбування рук і підошв ніг, або трояндове масло, яке використовували як аромат ще в античні часи. Бавовна тисячі років використовується для одягу, папірус - для письма.
Завдяки дедалі кращим методам аналізу цікаві речовини та спеціальні методи виробництва рослин можна виявляти швидше та простіше, пояснюють дослідники. На цій основі за останні роки були розроблені бульби картоплі та плоди томатів з меншим вмістом токсичних стероїдних алкалоїдів.
В інших рослинах збільшено вміст вітамінів або речовин, що використовуються в медицині. Крім того, шляхи рослинного виробництва будуть передані бактеріям або грибкам і використані для більш ефективного виробництва ароматизаторів, таких як ванілін та попередники діючих речовин, такі як тебаїн.
Потрібні: полівітамінні фрукти
Завтрашня технологія буде націлена на супер рослини з поєднанням спеціально введених властивостей - полівітамінних фруктів, наприклад, посилених лікувально ефективними інгредієнтами та адаптованих до мінливого клімату.
Однак для цього необхідні фундаментальні знання багатьох ланцюгів реакцій та регулювання, які ще набути. "Метаболізм врожаю майбутнього буде створений за допомогою точного редагування генів і передачі повних реакційних шляхів до штучних хромосом".
Деякі вчені розглядають стійкість та захист навколишнього середовища як важливі цілі. Наступна хвиля інновацій у розвитку рослин повинна допомогти подолати приріст населення та зміну клімату, наголошують дослідники, що працюють із Джозефом Джезом із Вашингтонського університету у Сент-Луїсі.
Прогрес, досягнутий за останні роки щодо рослин, які можуть, наприклад, краще використовувати фосфор та азот або поглинають більше вуглецю, породив надію, що в майбутньому ми можемо зробити сільське господарство більш стійким та зменшити вплив на навколишнє середовище. Споживання води також є важливим моментом: в даний час зрошення полів становить 70 відсотків світових потреб у прісній воді.
Сільськогосподарське виробництво досягає своїх меж
Дослідники підкреслюють, що проблема створення рослин, які ростуть ефективніше, не є абсолютно новою. З незапам’ятних часів прогрес у сільському господарстві зрештою полягав у можливості прогодувати все людство. Однак новиною є швидкість приросту населення та зміна клімату.
Вчені впевнені, що в найближчі десятиліття сільськогосподарське виробництво буде доведені до своїх меж. У той же час, однак, вдосконалена генна інженерія та мікробіологічні процеси також швидше забезпечили нові підходи та нове покоління рослин.
Оскільки перший геном рослин був повністю розшифрований у 2000 році, кількість отриманих генетичних даних надзвичайно зросла. В результаті нещодавно відібрані сорти рослин швидше з’являться на ринку. Водночас покращились можливості реєструвати ріст рослин та їх поглинання у великих масштабах за допомогою датчиків або за допомогою супутника.
Також розшукується: рослини з невеликим споживанням води
Наразі успіх у створенні врожаїв із суттєво зниженими потребами у воді був лише обмежений, пояснює команда Джеза. З одного боку, багато генів бере участь у цих процесах; з іншого боку, навряд чи є якісь природні відмінності в посухостійкості виду, який можна було б використовувати. Навіть при протилежному підході - рослини, стійкі до повені - результати ще не були особливо вражаючими.
"Протягом минулого століття сільське господарство перейшло від компетенції регіональних фермерів і перетворилося на глобальне підприємство", - пишуть дослідники в "Science". Виробництво їжі здійснило революцію. Але все ще існують основні проблеми - щодо стійкості та екологічної сумісності інтенсивного сільського господарства. У найближчі кілька років важливо досягти успіху за допомогою нових сортів рослин.
Приклади попередніх років показують, наскільки адаптація можлива в рослинах завдяки сучасним методам, підкреслюють дослідники, що працюють з Джезом. "Залишається з'ясувати, чи зможемо ми використовувати своє розуміння рослин досить швидко, щоб відповісти на виклики, які постануть перед дев'ятьма мільйонами людей у 2050 році".