Smanjenje onečišćenja od gnojiva dodatno koristi ljudskom zdravlju.
U pobjedi za ključne usjeve žitarica, istraživači su razvili način kako omogućiti biljkama da pretvore dušik iz zraka u gnojivo kako bi im pomogli u rastu, kako je izvijestio Interesting Engineering.
Metoda, čiji je cilj smjestiti niz od najmanje sedam gena u mitohondrije i kloroplaste usjeva, omogućuje usjevima žitarica, poput kukuruza i riže, postizanje fiksacije dušika putem sunčeve svjetlosti bez primjene gnojiva.
Prije gotovo 100 godina, Haber-Bosch proces doveo je do ogromnog povećanja globalne proizvodnje hrane revolucioniranjem pretvorbe dušika u atmosferi u oblik koji je omogućio proizvodnju gnojiva u industrijskim razmjerima.
Međutim, unatoč masovnoj proizvodnji proizvoda, IE je objasnio da ga mnoga područja, poput subsaharske Afrike, još uvijek ne mogu nabaviti zbog nedostatka infrastrukture. Ovo područje, i druga slična, ima veliku nestašicu hrane, problem koji raste jer ekstremni vremenski uvjeti dodatno ugrožavaju usjeve koje mogu uzgajati.
Ironično, iako je Haber-Bosch proces spriječio masovno gladovanje, on također ima veliki ugljični otisak. Iako omogućuje masovnu proizvodnju usjeva, također doprinosi pregrijavanju Zemlje, čiji učinci prijete osnovnim proizvodima.
Biokemičar sa Sveučilišta Utah State, Lance Seefeldt, rekao je publikaciji da se gotovo 2% svjetske količine prljave energije koristi za proizvodnju gnojiva. Ne samo da to šteti okolišu, već je i samo gnojivo štetno, s otrovnim otjecanjem koje uništava vodene ekosustave.
Kako bi pomogli područjima koja su u velikim problemima i općoj globalnoj opskrbi hranom, koja je ugrožena zbog učinaka rastućih globalnih temperatura, Seefeldt i viši znanstvenik Zhi-Yong Yang s USU-a surađivali su na projektu s kolegama u Španjolskoj i Sjedinjenim Državama u prošlosti pet godina za reinženjering biologije usjeva žitarica.
Isprva su suzili broj gena potrebnih za fiksaciju dušika na devet, ali su kasnije bili iznenađeni kada su otkrili da mogu eliminirati neke koje su u početku smatrali kritičnima.
"Cilj je smjestiti gene u mitohondrije i kloroplaste usjeva, omogućujući im da generiraju dovoljno energije za pokretanje fiksacije dušika", rekao je Yang za IE. "Ovo je prilično cool dokaz. U biti, ovi osnovni kalorični usjevi - riža, kukuruz i krumpir - mogli bi imati ugrađeno gnojivo."
"Dio po dio, učimo koji su geni i koja kombinacija gena potrebni za postizanje fiksacije dušika u različitim stanicama", rekao je Seefeldt. "Umjesto da svira samo jedna horna, pokušavamo natjerati cijeli orkestar da svira zajedno."
Osim što pruža rješenje za okončanje nestašice hrane u manje razvijenim i manje dostupnim područjima, eliminirajući potrebu za toksičnim gnojivom za veliki podskup usjeva, proces igra važnu ulogu u pomaganju čišćenja prehrambene i poljoprivredne industrije. Smanjenje onečišćenja od gnojiva dodatno koristi ljudskom zdravlju.
Proces donosi i izvanzemaljske prednosti. IE je izvijestio da su Seefeldt i kolega s USU-a Bruce Bugbee surađivali u naporima koje financira NASA da istraže kako održati ljudski život u dugotrajnim svemirskim misijama, uključujući putovanja na Mars.
