Výživa Pri hľadaní „super rastliny“ - WELT
Lahodná, ale bohužiaľ nie „super rastlina“ budúcnosti: Paradajky jednoducho potrebujú príliš veľa vody. Vedci teraz dúfajú, že rastliny, ktoré ešte len budú objavené alebo optimalizované, môžu uspokojiť výživové potreby čoraz väčšej svetovej populácie
Do roku 2050 by na Zemi mohlo žiť deväť miliárd ľudí. Predchádzajúce plodiny ich sotva stačia uživiť. Ale vedci sú optimistickí: Rastlinná ríša má stále veľa pokladov.
Zdravie, výživa, energia - rastliny sa už používajú rôznymi spôsobmi. Americkí biológovia Eleanore Wurtzel a Toni Kutchan sú presvedčení, že stále existuje hojnosť látok, ktoré čakajú na objavenie a použitie.
Zaujímavé sú tiež doteraz neznáme metabolické cesty, cez ktoré sa môžu produkovať určité látky. Iba asi 15 percent z odhadovaných 350 000 druhov rastlín bolo vyšetrených na ich chemické zložky. Každý nový objav enzýmu alebo reťazca reakcií má potenciál výrazne pokročiť v medicíne, bioenergii alebo poľnohospodárstve.
Rastliny, ktoré nie sú iba jedlom
Rastliny neboli potravou iba tisíce rokov. Sumertovci používali ópiový mak - zdroj drogového ópia - na lekárske účely už v roku 3400 pred naším letopočtom, uviedli Wurtzel z New York City University a Kutchan z Donald Danforth Plant Science Center v St. Louis v časopise Science.
Ďalším príkladom sú výťažky z rastliny hena, ktoré sa slávnostne používajú na farbenie rúk a chodidiel, alebo ružový olej, ktorý sa ako vôňa používal už v staroveku. Bavlna sa používa na odevy už tisíce rokov, papyrus na písanie.
Vďaka stále lepším metódam analýzy môžu byť zaujímavé látky a špeciálne výrobné metódy rastlín detekované rýchlejšie a ľahšie, vysvetľujú vedci. Na tomto základe boli v posledných rokoch vyvinuté zemiakové hľuzy a plody paradajok s nižším obsahom toxických steroidných alkaloidov.
V iných rastlinách sa zvýšil obsah vitamínov alebo látok používaných v medicíne. Okrem toho by sa spôsoby rastlinnej výroby preniesli na baktérie alebo huby a použili by sa na efektívnejšiu výrobu aróm, ako je vanilín, a prekurzorov účinných látok, ako je tebaín.
Hľadané: multivitamínové ovocie
Technológia zajtrajška sa bude zameriavať na super rastliny s kombináciou špecificky zavedených vlastností - napríklad multivitamínové ovocie vylepšené o liečivo účinné zložky a prispôsobené meniacemu sa podnebiu.
Na to sú však potrebné základné znalosti o mnohých reakčných a regulačných reťazcoch, ktoré je ešte potrebné získať. „Metabolizmus pre plodinu budúcnosti sa vytvorí precíznou úpravou génov a prenosom kompletných reakčných ciest do umelých chromozómov.“
Niektorí vedci považujú udržateľnosť a ochranu životného prostredia za dôležité ciele. Ďalšia vlna inovácií vo vývoji rastlín musí pomôcť vyrovnať sa s populačným rastom a zmenou podnebia, zdôrazňujú vedci spolupracujúci s Josephom Jezom z Washingtonskej univerzity v St. Louis.
Pokrok dosiahnutý v posledných rokoch smerom k zariadeniam, ktoré môžu napríklad lepšie využívať fosfor a dusík alebo absorbovať viac uhlíka, vzbudili nádej, že v budúcnosti môžeme zabezpečiť udržateľnejšie poľnohospodárstvo a znížiť dopady na životné prostredie. Dôležitým bodom je tiež spotreba vody: v súčasnosti predstavuje zavlažovanie polí 70 percent globálnych požiadaviek na sladkú vodu.
Poľnohospodárska výroba dosahuje svoje limity
Vedci zdôrazňujú, že výzva vytvoriť rastliny, ktoré rastú efektívnejšie, nie je úplne nová. Od nepamäti bol pokrok v poľnohospodárstve v konečnom dôsledku o tom, že dokáže uživiť celé ľudstvo. Novinkou je však rýchlosť rastu populácie a zmena podnebia.
Vedci sú presvedčení, že poľnohospodárska výroba bude v najbližších desaťročiach stlačená na maximum. Zároveň však zlepšené genetické inžinierstvo a mikrobiologické procesy priniesli rýchlejšie aj nové prístupy a novú generáciu rastlín.
Odkedy bol prvý rastlinný genóm úplne dešifrovaný v roku 2000, množstvo získaných genetických údajov nesmierne vzrástlo. Vďaka tomu by sa novo vybrané odrody rastlín dostali na trh rýchlejšie. Zároveň sa zlepšili možnosti zaznamenávania rastu rastlín a ich prijímania živín vo veľkom meradle pomocou senzorov alebo satelitu.
Tiež hľadané: rastliny s nízkou spotrebou vody
Pri vytváraní plodín s výrazne zníženými požiadavkami na vodu bol zatiaľ iba obmedzený úspech, vysvetľuje Jezov tím. Na jednej strane je do týchto procesov zapojených veľa génov, na druhej strane existujú len veľmi malé odchýlky v tolerancii druhov k suchu, ktoré by sa dali použiť. Ani pri opačnom prístupe - pri rastlinách odolných voči povodniam - ešte neboli výsledky nijako zvlášť pôsobivé.
„V priebehu minulého storočia sa poľnohospodárstvo vyvinulo z kompetencie regionálnych poľnohospodárov a zmenilo sa na globálny podnik,“ píšu vedci v časopise Science. Výroba potravín priniesla revolúciu. Stále však existujú veľké problémy - pokiaľ ide o udržateľnosť a environmentálnu kompatibilitu intenzívneho poľnohospodárstva. V nasledujúcich rokoch bude dôležité dosiahnuť pokrok pomocou nových odrôd rastlín.
Príklady z minulých rokov ukazujú, koľko adaptácie je možné dosiahnuť v rastlinách vďaka moderným metódam, zdôrazňujú vedci pracujúci s Jezom. „Uvidí sa, či dokážeme naše chápanie rastlín využiť dostatočne rýchlo na to, aby sme čelili výzvam, ktoré v roku 2050 vzniknú z deviatich miliónov ľudí.“