Istraživači sa Sveučilišta Nagoya i Sveučilišta Meijo u Japanu razvili su novu tehnologiju dezinfekcije koja ima potencijal transformirati hidroponski uzgoj. Njihov rad, objavljen u časopisu Environmental Technology & Innovations, pokazuje kako niskotemperaturna plazma, generirana električnom energijom, može učinkovito sterilizirati usjeve uzgojene hidroponski, eliminirajući potrebu za kemijskim tretmanom dok promiče održivi rast biljaka.
Hidroponika, metoda uzgoja biljaka u hranjivoj otopini bez tla, suočava se s izazovom kontaminacije patogenom E. coli, koja može ugroziti sigurnost usjeva i dovesti do bolesti koje se prenose hranom. Tradicionalno, borba protiv ovog rizika uključuje kemijske tretmane koji ne samo da predstavljaju opasnost za okoliš kroz onečišćenje vode i emisije stakleničkih plinova, već također zahtijevaju ponavljanu zamjenu hranjivih otopina.
Istraživački tim razvio je ekološki benignu alternativu koja koristi plazmu - agregatno stanje koje se sastoji od iona, elektrona i neutralnih čestica - za sterilizaciju hidroponskih hranjivih otopina. Ovaj inovativni pristup iskorištava snagu električne energije za stvaranje plazme niske temperature, koja proizvodi reaktivne vrste kisika. Ove vrste, pak, pretvaraju triptofan - ključnu aminokiselinu za razvoj biljaka - u radikale koje biljke još uvijek mogu metabolizirati, ali su smrtonosni za bakterije E. coli.
Ova metoda bazirana na plazmi remeti ključne metaboličke putove u E. coli, učinkovito neutralizirajući bakterije bez štete za biljke ili okoliš. Tehnologija cilja na cikluse glikolitičke i trikarboksilne kiseline, neophodne za preživljavanje bakterija, i deaktivira kritični enzim GAPDH, što dovodi do sterilnih usjeva u značajno skraćenom vremenskom okviru u usporedbi s konvencionalnim kemijskim tretmanima.
Profesor Kenji Ishikawa iz Centra za znanost o niskotemperaturnoj plazmi Sveučilišta Nagoya istaknuo je šire implikacije njihovih otkrića, rekavši: "Razvili smo tehnologiju sterilizacije koja koristi kisikove radikale, što obećava kao tehnologija kontrole higijene za hranjive otopine u modernom hidroponskom uzgoju. " Naglasio je usklađenost njihove tehnologije s ciljevima održivog razvoja i zelenim strategijama, ističući njezin potencijal za uklanjanje upotrebe kemijskih pesticida, smanjenje emisija stakleničkih plinova i poticanje odlaska od fosilnih goriva.
Ova metoda sterilizacije temeljena na plazmi ne samo da predstavlja korak naprijed u osiguravanju sigurnosti i održivosti hidroponski uzgojenih usjeva, već također naglašava potencijal inovativnih tehnologija za rješavanje gorućih ekoloških i zdravstvenih izazova u poljoprivredi.
