سپری نادیدنی برای حفاظت از گیاهان در مقابل بیماری ها
به گزارش گل چرم، تکنولوژی جدید محققان سنگاپوری، با استفاده از نانوذرات هدفمند، ورود باکتری ها از منافذ برگ را می بندد.
به گزارش گل چرم به نقل از ایسنا، در حالی که تغییرات اقلیمی باعث گسترش سریع تر بیماری های گیاهی در سراسر دنیا شده اند، گروهی از محققان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) راهکاری نوآورانه برای تقویت سیستم دفاعی گیاهان عرضه کرده اند؛ اسپری نانویی هوشمندی که با هدف گیری دقیق منافذ برگ (روزنه ها)، مانع ورود عوامل بیماری زا شده و از بروز آلودگی پیشگیری می کند.
این موفقیت حاصل تحقیقات گروهی به رهبری تدریک لو (Tedrick Lew)، استادیار مهندسی شیمی و زیست مولکولی در دانشکده طراحی و مهندسی دانشگاه ملی سنگاپور است. ذرات نانویی مورد استفاده در این اسپری که با نام «سندز» (SENDS، مخفف Stomata-targeting Engineered Nanoparticles) شناخته می شوند، بگونه ای طراحی شده اند که دقیقا روی روزنه های برگ بنشینند و با آزادسازی ترکیبات ضدباکتری طبیعی، مانع ورود پاتوژن ها شوند.
به نقل از دکتر لو، روزنه های برگ همچون دروازه هایی هستند که ضمن تبادل گازها، امکان ورود عوامل بیماری زا را هم فراهم می کنند. اما نانوذرات سندز همچون کلیدی طراحی شده اند که بطور دقیق تر با این روزنه ها درگیر می شوند:
«این ذرات طوری طراحی شده اند که به صورت انتخابی به روزنه ها بچسبند، درست مثل قفلی که تنها به کلید خاصی واکنش نشان داده است. بعد از قرار گرفتن روی این نواحی، مواد ضدباکتری را به آرامی آزاد می کنند و عملا از ورود پاتوژن ها جلوگیری می شود.»
یافته های این تحقیق در مجله علمی Nature Communications انتشار یافته است. بر مبنای آمار سازمان غذا و کشاورزی ملل متحد (FAO)، بیماری های گیاهی سالانه حدود ۲۲۰ میلیارد دلار خسارت به محصولات کشاورزی جهان وارد می کنند. گرمایش زمین و تغییر الگوهای بارندگی، فرصت گسترش بیماری ها و آفات را افزایش داده و اثربخشی روش های سنتی را با چالش مواجه کرده اند.
دکتر لو در اینباره توضیح می دهد: تغییرات اقلیمی کنترل بیماری های گیاهی را دشوارتر کرده است. به ابزارهای هوشمندتری نیاز داریم که بشکل دقیق و پایدار، خود گیاه را قادر به دفاع از خود کنند.
در حالیکه سموم شیمیایی رایج معمولا سطح گیاه را به صورت کامل می پوشانند و می توانند اکوسیستم اطراف را گرفتار صدمه کنند، فناوری سندز دقیقا همان جایی را هدف می گیرد که احتیاج به محافظت دارد. این خصوصیت نه تنها از هدررفت مواد جلوگیری می کند، بلکه صدمه به موجودات مفید محیط را هم می کاهد.
ترکیب اصلی این نانوذرات از عنصر روی ساخته شده است؛ ریزمغذی ای که پیشتر هم در کودهای کشاورزی استفاده می شد. این ذرات ساختار متخلخلی دارند که به آنها امکان می دهد ترکیبات ضدباکتری را حمل کنند. بعد از اسپری شدن، ذرات به تدریج تجزیه می شوند و محتویات خویش را آزاد می کنند، در حالیکه عملکردهای طبیعی گیاه مانند فتوسنتز یا تنفس، تحت تاثیر قرار نمی گیرد.
از نظر کاربرد هم این فناوری کاملا با روش های رایج قابل تطبیق است. اسپری نانویی سندز به شکل محلول در آب تهیه می شود و همچون سایر محلول های کشاورزی قابل استفاده می باشد.
در آزمایش ها، گیاهانی که با نانوذرات سندز تیمار شده بودند، ۲۰ برابر مقاومت بیشتری در مقابل عفونت های باکتریایی نسبت به گیاهان با تیمارهای غیرهدفمند نشان دادند. این اسپری روی طیف متنوعی از گیاهان خوراکی همچون سبزیجات برگی مانند پاک چوی، لوبیا، برنج و جو مؤثر واقع شده و حتی بعد از بارش هم روی برگ ها باقیمانده است؛ موضوعی که به کاهش شست وشوی مواد شیمیایی و آلودگی محیطی کمک می نماید.
لو در انتها تاکید می کند: هدف ما جلوگیری از آلودگی، قبل از شروع آن است. با مسدود کردن دقیق دروازه های ورود باکتری ها، گیاه را بدون غرق کردن در مواد شیمیایی محافظت می نماییم.
به نقل از ستاد نانو، محققان اعتقاد دارند فناوری سندز می تواند برای بسیاری از محصولات کشاورزی تطبیق یابد و حتی در آینده برای انتقال سموم یا ترکیبات RNAمحور هم مورد استفاده قرار گیرد. همینطور این راهکار برای بیشتر مناطق کشاورزی جهان قابل استفاده خواهد بود. گرچه آزمایش های میدانی و توسعه های بیشتر هنوز در پیش است، اما این فناوری نوید می دهد که ضمن کاهش وابستگی کشاورزان به مواد شیمیایی مضر، مقاومت گیاهان را افزایش داده و گامی مؤثر در جهت تأمین امنیت غذایی و حفظ محیط زیست باشد.
منبع: گل چرم
این مطلب را گل چرم می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان گل چرم در مورد این مطلب