Umelá fotosyntéza umožňuje účinný rast rastlín v úplnej tme
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 13. 7. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Vedci zdokonalili prirodzený proces fotosyntézy, vďaka čomu sa im podarilo nielen efektívnejšie pestovať rastliny, ale urobili to aj v úplnej tme. To by mohlo rozšíriť poľnohospodárstvo do oblastí, ktoré nemajú dostatok slnečného svetla, a dokonca pomôcť nakŕmiť budúcich výskumníkov vo vesmíre.
Ako si možno pamätáte z hodín prírodovedy na základnej škole, pri fotosyntéze rastliny absorbujú energiu zo slnečného svetla a využívajú ju na tvorbu vlastnej potravy z oxidu uhličitého a vody. Tento proces pomáha rastlinám, a tým aj životu na Zemi, prosperovať už miliardy rokov, ale to neznamená, že je mimoriadne efektívny. V skutočnosti len tri až šesť percent energie slnečného svetla skončí v rastline.
Vedci sa už dlho zaoberajú umelou fotosyntézou, ktorá je už oveľa účinnejšia ako prirodzený proces. Takzvané umelé listy sa dajú využiť ako ekologický spôsob výroby celého radu produktov vrátane vodíkového paliva, syntézneho plynu, metanolu, alternatív plastov a dokonca aj molekúl liečiv.
V tomto prípade bol výsledným produktom octan, hlavná zložka octu. Ten sa potom podával rastlinám ako zdroj uhlíka, čím sa v podstate obišla prirodzená fotosyntéza. Tím z Kalifornskej univerzity v Riverside testoval túto techniku na sérii plodín a mikróbov produkujúcich potraviny, vrátane kvasiniek, zelených rias, hubového mycélia, hrachu, paradajok, tabaku, ryže, repky a zeleného hrachu.
Vedci dokázali, že všetky organizmy sa dajú pestovať v octanovom médiu v úplnej tme a v niektorých prípadoch dokonca efektívnejšie ako na slnečnom svetle. Napríklad riasy sa pestovali štyrikrát efektívnejšie, zatiaľ čo produkcia kvasiniek sa zvýšila až neuveriteľných 18-krát.
„Zistili sme, že široká škála plodín dokáže prijať nami poskytnutý octan a vytvoriť z neho hlavné molekulárne stavebné bloky, ktoré organizmus potrebuje na rast a prosperitu,“ povedal Marcus Harland-Dunaway, spoluautor štúdie. „S určitým šľachtením a inžinierstvom, na ktorom v súčasnosti pracujeme, by sme mohli byť schopní pestovať plodiny s octanom ako dodatočným zdrojom energie na zvýšenie výnosov plodín“.
Odpojením poľnohospodárstva od potreby priameho slnečného svetla by táto technika mohla umožniť pestovanie potravín v regiónoch s menej ideálnymi podmienkami, pričom by sa využívalo menej pôdy. Plodiny by sa mohli pestovať v mestách, a dokonca aj vo vesmíre alebo na iných planétach, čo projektu prinieslo víťazstvo v prvej fáze súťaže NASA Deep Space Food Challenge.
„Využívanie prístupov umelej fotosyntézy na výrobu potravín by mohlo znamenať zmenu paradigmy v spôsobe, akým živíme ľudí,“ povedal Robert Jinkerson, zodpovedajúci autor štúdie. „Zvýšením efektívnosti výroby potravín je potrebná menšia plocha, čím sa zníži vplyv poľnohospodárstva na životné prostredie. A v prípade poľnohospodárstva v netradičných prostrediach, ako je vesmír, by zvýšená energetická účinnosť mohla pomôcť nakŕmiť viac členov posádky s menšími vstupmi“.
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne Nature Food.
