ziemia
Autor: Richard Conniff | dodano: 2013-09-23
Supergleba

Zaprzęgnięcie glebowych bakterii i grzybów do pomocy roślinom uprawnym może nas uwolnić od konieczności intensywnego nawożenia i stosowania pestycydów.

Pomidory prosto ze straganu, pokrojone w plastry, podane wyłącznie z solą i pieprzem, delikatnie skropione oliwą – czyż to nie letnia przyjemność warta każdej ceny? Chyba jednak nie najwyższej, a zdarza się taką zapłacić.

W ciągu ostatniej dekady niemal każdego roku naukowcy zajmujący się zdrowiem publicznym na wschodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych ujawniają trzy lub cztery przypadki grupowych zachorowań na salmonellozę, zaś winnymi okazują się lokalnie uprawiane pomidory. Zachorowania te mają z reguły niewielki zasięg i dotyczą od 10 do 100 osób. Jednak dla ludzi bardzo młodych lub bardzo starych mogą one oznaczać konieczność hospitalizacji albo nawet śmierć.

Kilka lat temu Eric Brown, dyrektor działu mikrobiologii w U.S. Food and Drug Administration’s Center for Food Safety and Applied Nutrition, zaczął się zastanawiać, dlaczego problem dotyczy wyłącznie pomidorów ze wschodniego wybrzeża. Bakterie Salmonella najprawdopodobniej dostają się na pola pomidorów wraz z odchodami mew, żółwi, drobiu i innych zwierząt. Dlaczego zatem pomidory z zachodniego wybrzeża nie są również zanieczyszczone?

Odpowiedź na to pytanie przyniosła szczegółowa analiza bakterii, wirusów i grzybów żyjących wewnątrz i dookoła roślin, czyli tego, co naukowcy nazywają ich mikrobiomem. Okazało się, że pomidory na zachodnim wybrzeżu rosną w towarzystwie bakterii glebowych, które powstrzymują, a nawet zabijają salmonellę. Kiedy naukowcy zaczęli szukać podobnych szczepów na wschodzie, wprawdzie je znaleźli, ale w mniejszych ilościach. Dlatego też w pilotażowych badaniach w Wirginii pracownicy FDA poprzez hodowlę zwiększali populacje tych lokalnych drobnoustrojów, po czym spryskiwali nimi kiełki pomidorów, uzyskując w plonach podobny efekt ograniczenia liczebności Salmonella. Brown przewiduje, że producenci pomidorów będą mogli stosować tę metodę już w roku 2014 lub 2015.

Dodawanie kultur bakteryjnych do upraw w celu zapobiegania zachorowaniom może się okazać pierwszym krokiem na zupełnie nowej drodze do uzyskania bezpiecznej żywności. Da się w ten sposób traktować nie tylko pomidory, ale również melony, szpinak i rozmaite inne rośliny uprawne oraz ich kiełki, których spożycie wywołuje niekiedy zatrucia bakteriami Salmonella i Escherichia coli. Projekt dotyczący pomidorów wpasowuje się w dużo radykalniejszą zmianę w sposobie uprawy żywności, opierającą się na pełniejszym zrozumieniu roli drobnoustrojów glebowych i licznych powiązań między nimi a roślinami.

To niemal całkowite przeciwieństwo zielonej rewolucji, która w połowie XX wieku doprowadziła do gwałtownego wzrostu produkcji rolnej w wyniku intensywnego nawożenia, nawadniania i stosowania pestycydów. Polega na wykorzystaniu tego, co już się w glebie znajduje, czyli nawet 40 000 mikroorganizmów w każdym jej gramie. Ta drobnoustrojowa wspólnota, czyli „agrobiom”, stanowiła do niedawna tajemnicę. Jednak w ciągu ostatnich lat, dzięki taniejącym technikom sekwencjonowania DNA i innym metodom analitycznym, sekretny świat mikroorganizmów stanął przed nami otworem. Botanicy potrafią już zidentyfikować każdego z członków mikrobiocenozy otaczającej rośliny. Zaczynają rozumieć zachowanie poszczególnych mikroorganizmów w różnych porach roku i odmiennych środowiskach glebowych, a nawet opracowywać metody nakłaniania ich do wspomagania wzrostu roślin.

Badacze gleby muszą wchłonąć tak wiele nowych informacji, że Andrea Ottesen, mikrobiolog z FDA, która rozwiązała zagadkę powiązań pomidorów z salmonellą, wzdycha, opisując tę sytuację jako „coś w rodzaju gigantycznej króliczej nory”. W obliczu wyzwań, przed którymi stoi obecnie światowe rolnictwo, takich jak ograniczenia w dostępności wody, nieprzewidywalne i ekstremalne zjawiska pogodowe, jak na przykład niszczycielskie susze, które zeszłego lata nawiedziły rejony upraw kukurydzy w USA, wątpliwości co do wpływu na środowisko nawozów azotowych produkowanych z paliw kopalnych, a także perspektywa konieczności wyżywienia dodatkowych dwóch miliardów ludzi już w połowie naszego stulecia, szczególnie pilne wydaje się wyselekcjonowanie z nowo uzyskanych danych takich, które pomogłyby farmerom w uzyskaniu wyższych plonów.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 10/2013 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
11/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
19
W 1912 r. urodził się George Emil Palade, amerykański cytolog, laureat Nagrody Nobla.
Warto przeczytać
Odkrycia Svante Pääbo zrewolucjonizowały antropologię i doprowadziły do naniesienia poprawek w naszym drzewie genealogicznym. Stały się fundamentem, na którym jeszcze przez długie lata budować będą inni badacze

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Richard Conniff | dodano: 2013-09-23
Supergleba

Zaprzęgnięcie glebowych bakterii i grzybów do pomocy roślinom uprawnym może nas uwolnić od konieczności intensywnego nawożenia i stosowania pestycydów.

Pomidory prosto ze straganu, pokrojone w plastry, podane wyłącznie z solą i pieprzem, delikatnie skropione oliwą – czyż to nie letnia przyjemność warta każdej ceny? Chyba jednak nie najwyższej, a zdarza się taką zapłacić.

W ciągu ostatniej dekady niemal każdego roku naukowcy zajmujący się zdrowiem publicznym na wschodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych ujawniają trzy lub cztery przypadki grupowych zachorowań na salmonellozę, zaś winnymi okazują się lokalnie uprawiane pomidory. Zachorowania te mają z reguły niewielki zasięg i dotyczą od 10 do 100 osób. Jednak dla ludzi bardzo młodych lub bardzo starych mogą one oznaczać konieczność hospitalizacji albo nawet śmierć.

Kilka lat temu Eric Brown, dyrektor działu mikrobiologii w U.S. Food and Drug Administration’s Center for Food Safety and Applied Nutrition, zaczął się zastanawiać, dlaczego problem dotyczy wyłącznie pomidorów ze wschodniego wybrzeża. Bakterie Salmonella najprawdopodobniej dostają się na pola pomidorów wraz z odchodami mew, żółwi, drobiu i innych zwierząt. Dlaczego zatem pomidory z zachodniego wybrzeża nie są również zanieczyszczone?

Odpowiedź na to pytanie przyniosła szczegółowa analiza bakterii, wirusów i grzybów żyjących wewnątrz i dookoła roślin, czyli tego, co naukowcy nazywają ich mikrobiomem. Okazało się, że pomidory na zachodnim wybrzeżu rosną w towarzystwie bakterii glebowych, które powstrzymują, a nawet zabijają salmonellę. Kiedy naukowcy zaczęli szukać podobnych szczepów na wschodzie, wprawdzie je znaleźli, ale w mniejszych ilościach. Dlatego też w pilotażowych badaniach w Wirginii pracownicy FDA poprzez hodowlę zwiększali populacje tych lokalnych drobnoustrojów, po czym spryskiwali nimi kiełki pomidorów, uzyskując w plonach podobny efekt ograniczenia liczebności Salmonella. Brown przewiduje, że producenci pomidorów będą mogli stosować tę metodę już w roku 2014 lub 2015.

Dodawanie kultur bakteryjnych do upraw w celu zapobiegania zachorowaniom może się okazać pierwszym krokiem na zupełnie nowej drodze do uzyskania bezpiecznej żywności. Da się w ten sposób traktować nie tylko pomidory, ale również melony, szpinak i rozmaite inne rośliny uprawne oraz ich kiełki, których spożycie wywołuje niekiedy zatrucia bakteriami Salmonella i Escherichia coli. Projekt dotyczący pomidorów wpasowuje się w dużo radykalniejszą zmianę w sposobie uprawy żywności, opierającą się na pełniejszym zrozumieniu roli drobnoustrojów glebowych i licznych powiązań między nimi a roślinami.

To niemal całkowite przeciwieństwo zielonej rewolucji, która w połowie XX wieku doprowadziła do gwałtownego wzrostu produkcji rolnej w wyniku intensywnego nawożenia, nawadniania i stosowania pestycydów. Polega na wykorzystaniu tego, co już się w glebie znajduje, czyli nawet 40 000 mikroorganizmów w każdym jej gramie. Ta drobnoustrojowa wspólnota, czyli „agrobiom”, stanowiła do niedawna tajemnicę. Jednak w ciągu ostatnich lat, dzięki taniejącym technikom sekwencjonowania DNA i innym metodom analitycznym, sekretny świat mikroorganizmów stanął przed nami otworem. Botanicy potrafią już zidentyfikować każdego z członków mikrobiocenozy otaczającej rośliny. Zaczynają rozumieć zachowanie poszczególnych mikroorganizmów w różnych porach roku i odmiennych środowiskach glebowych, a nawet opracowywać metody nakłaniania ich do wspomagania wzrostu roślin.

Badacze gleby muszą wchłonąć tak wiele nowych informacji, że Andrea Ottesen, mikrobiolog z FDA, która rozwiązała zagadkę powiązań pomidorów z salmonellą, wzdycha, opisując tę sytuację jako „coś w rodzaju gigantycznej króliczej nory”. W obliczu wyzwań, przed którymi stoi obecnie światowe rolnictwo, takich jak ograniczenia w dostępności wody, nieprzewidywalne i ekstremalne zjawiska pogodowe, jak na przykład niszczycielskie susze, które zeszłego lata nawiedziły rejony upraw kukurydzy w USA, wątpliwości co do wpływu na środowisko nawozów azotowych produkowanych z paliw kopalnych, a także perspektywa konieczności wyżywienia dodatkowych dwóch miliardów ludzi już w połowie naszego stulecia, szczególnie pilne wydaje się wyselekcjonowanie z nowo uzyskanych danych takich, które pomogłyby farmerom w uzyskaniu wyższych plonów.