Pro vypěstování superplodin, které by mohly nasytit hladovějící a také prospívat zdraví, není hned nutné používat komplikované genetické inženýrství. Badatelé Washingtonovy univerzity ve St. Louis (WUSTL) vytvořili superrajčata i bez genetických kouzel. Namísto nich použili sofistikovaný postřik z nanočástic. Nakonec se jim povedlo vytvořit rostliny rajčete, na nichž se urodí o 80 procent více rajčat než obvykle. Jejich rajčata rovněž obsahují více antioxidantů, které bývají považovány za přínosné pro lidské zdraví.

Nanopostřiky vylepšují metabolismus rajčat

Šéf výzkumu Pratim Biswas a jeho kolegové vlastně zkoušeli, co udělají s rajčaty postřiky roztokem nanočástic. Testovali nanočástice z oxidu titaničitého a také z oxidu zinečnatého, v obou případech o velikosti kolem 25 nanometrů. Aplikovali je přitom různým způsobem a také v různých koncentracích, od 0 až po 1 000 miligramů na kilogram.

Během experimentování vyšlo najevo, že nanopostřiky vylepšují schopnost rajčat využívat sluneční záření a minerály. Nanočástice oxidu titaničitého zvyšují obsah chlorofylu v listech rajčat, což vylepšuje jejich fotosyntézu, zatímco zinek napomáhá fungování různých enzymů v rostlinném metabolismu.

Věčný boj rostlin o živiny

Biswas upozorňuje na to, jak rostliny řeší svoji potřebu minerálních živin. Ty obvykle nejsou dostupné v podobě, jakou by rostliny mohly ihned využít. Proto rostliny vylučují enzymy, které reagují s půdou a také aktivují bakterie, schopné přeměnit potřebné živiny do podoby, se kterou se již rostliny dovedou vypořádat. Získávání živin je pro rostliny naprosto zásadní, a přitom je to nesmírně komplikované.

Odborníci odhadují, že rostliny obvykle využijí jen asi 20 procent živin, které se dostanou do půdy. Zbytek živin vytvoří stabilní komplexy s jinými molekulami v půdě anebo je odplaví voda. V obou případech jsou každopádně pro rostliny na daném místě ztracené.

Biswas a spol. proto rostlinám v přijmu živin pomohli svými nanočásticemi. A fungovalo to. Během výzkumu rovněž přišli na to, že když velmi jemný postřik s nanočásticemi aplikují přímo na listy rostlin, tak to mělo mnohem větší efekt na příjem živin rostlinami, než když nanočástice vpravili do okolní půdy.

Více červenějších rajčat s nanopostřiky

Rostliny, na které Biswas a spol. aplikovali nanopostřiky, vytvořily oproti běžným rostlinám rajčete o 80 procent více hmoty rajčat. Aby toho nebylo málo, tak rajčata ošetřená nanopostřiky měla o 80 až 113 procent větší obsah lykopenu, červeně zbarveného barviva ze skupiny karoteinoidů s antioxidačním účinkem. Lykopenu se připisuje ochranný vliv na lidské tkáně a orgány, snižování hladiny cholesterolu, podpora imunity, snižování rizika rozvoje některých nádorových a degenerativních onemocnění i další blahodárné věci.

Hledají se nové receptury

Biswas přiznává, že ještě hledají optimální koncentrace nanočástic pro nanopostřiky, které by přinášely maximální možný přínos pro pěstitele. Každopádně ale podotýká, že rostliny i sklizená rajčata obsahovala méně nanočástic, než kolik připouštějí limity americké ministerstva zemědělství (USDA), a dokonce mnohem méně, než kolik přinášejí běžně používaná hnojiva.

Badatelé také vyvíjejí nové receptury pro nanopostřiky, které zahrnují 17 klíčových prvků, vyžadovaných rostlinami ke spokojenému růstu. Biswas a spol. doufají, že podobné nanotechnologie nasytí 9 miliard lidí, kteří by měli žít na naší planetě kolem roku 2050, aniž by bylo nutné sehnat další zdroje vody a energie. Držme jim palce.

Stanislav Mihulka

Video

Literatura

Gizmag 8. 11. 2015, Metallomics online 8. 10. 2015