Нанотехнології в харчуванні рослин - вчені зробили серйозне відкриття!
Очікується, що інноваційна технологія значно підвищить врожайність сільгоспкультур, завдяки використанню нанометричної транспортної платформи, яка раніше застосовувалася тільки в медичних цілях.
Дослідники ізраїльського технологічного інституту Техніон розробили нову форму доставки поживних речовин в рослини. Технологія, яка збільшує швидкість проникнення поживних речовин в рослину з 1% до приблизно 33%, заснована на нанорозмірних платформах доставки, які на сьогоднішній день застосовуються для транспортування ліків до конкретним цілям в організмі пацієнта.
Використання нанотехнологій для цілеспрямованої доставки ліків є новим підходом і знаходиться в центрі уваги дослідницької діяльності, що проводиться в лабораторії технологій персоналізованої медицини на хімічному факультеті медичного центру в Ізраїлі імені Едіт Вольфсон. Це дослідження, яке перепрофілювало технологію для сільськогосподарського використання, було виконано вченими Аві Шредером і Авісан Карні.
«Постійне зростання населення світу вимагає більш ефективних сільськогосподарських технологій, які будуть виробляти більше здорових продуктів харчування і зменшувати екологічний збиток, - сказав професор Шредер. - Ця робота представляє собою новий спосіб доставки необхідних поживних речовин рослинам без шкоди для навколишнього середовища ».
Дослідники завантажували поживні речовини в ліпосоми - невеликі сфери, що складаються з жирового зовнішнього шару. Такі ліпосоми стійкі у водному середовищі рослини і можуть проникати в клітини. Крім того, дослідники з Техніон знайшли спосіб «запрограмувати» ліпосоми для дезинтеграції і вивільнення поживних речовин в точне місце, а саме в коренях і листках. Дезинтеграція відбувається в кислих середовищах або у відповідь на зовнішній сигнал, такий як світлові хвилі або тепло. Слід зазначити, що молекули, що містять частинки, були отримані з соєвих рослин і тому схвалені і безпечні для споживання як людьми, так і тваринами.
У цьому експерименті дослідники використовували 100-нанометрові ліпосоми для доставки поживних речовин - заліза і магнію - в молоді і дорослі рослини томатних культур.
Вони продемонстрували, що ліпосоми, які розпорошувалися у вигляді розчину на листках, проникали в листя і досягали інших листя і коренів. Але тільки при досягненні клітин кореня вони розкладалися і виділяли поживні речовини.
Крім демонстрації високої ефективності цього підходу, в порівнянні зі стандартним методом обприскування культур, дослідники також оцінили обмеження, пов'язані з поширенням летючих частинок.
«Наші інженерні ліпосоми стійкі тільки в межах короткого діапазону обприскування до 2 метрів, - пояснив професор Шредер. - Якщо вони подорожують в повітрі за межами цієї відстані, вони «розбиваються» на безпечні матеріали (фосфоліпіди). Ми вважаємо, що успіх цього дослідження розширить дослідження і розробки аналогічних сільськогосподарських продуктів, дозволить підвищити врожайність і якість продовольчих культур і нагодувати 7-мільярдну громаду людей на землі ».
Також читайте :
