• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Polscy naukowcy chcą produkować zdrowsze jabłka i wiśnie

    13.07.2011. 00:40
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Zdrowsze wiśnie i jabłka będzie można produkować dzięki odpowiednim bakteriom i grzybom zastosowanym w preparatach do ekologicznej uprawy owoców. Prace m.in. nad stworzeniem banku pożytecznych dla roślin mikroorganizmów glebowych są prowadzone w ramach projektu EkoTechProdukt.

    Projekt o akronimie EkoTechProdukt pt. "Opracowanie innowacyjnych produktów i technologii dla ekologicznej uprawy roślin sadowniczych" prowadzi Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa im. Szczepana Pieniążka w Skierniewicach (INSAD) we współpracy z Uniwersytetem Medycznym w Łodzi. Projekt jest realizowany w latach 2009-2014, w ramach programu Innowacyjna Gospodarka. Na jego realizację przeznaczono prawie 24 mln zł.

    Celem projektu jest poprawienie efektywności ekologicznej produkcji jabłoni, wiśni i truskawki, a więc trzech najważniejszych dla polskiej gospodarki gatunków roślin sadowniczych.

    Jak w rozmowie z PAP wyjaśniła kierownik projektu EkoTechProdukt, dr Lidia Sas Paszt z Instytutu Ogrodnictwa w Skierniewicach, w uprawach ekologicznych, zamiast pestycydów i nawozów sztucznych stosuje się naturalne środki ochrony roślin, m.in. pożyteczne mikroorganizmy glebowe. Niektóre gatunki bakterii żyjących w glebie, na liściach czy korzeniach mogą chronić rośliny przed atakiem patogenów.

    Również niektóre grzyby mikoryzowe, żyjące w symbiozie z korzeniami roślin, chronią rośliny przed chorobami, a dodatkowo zwiększają pobieranie cennych składników mineralnych z gleby. Mikroorganizmy stosowane w ochronie roślin są mniej szkodliwe dla człowieka niż pestycydy, ale też mogą sprawiać, że np. owoce będą lepszej jakości i bogatsze w cenne składniki.

    Podczas projektu powstaje SYMBIOBANK - jedna z największych w Europie baza pożytecznych dla roślin mikroorganizmów glebowych. W ramach SYMBIOBANK-u są izolowane, identyfikowane i charakteryzowane szczepy pożytecznych bakterii i symbiotycznych grzybów mikoryzowych, które mogą znaleźć zastosowanie w biopreparatach przeznaczonych do uprawy roślin.

    Jak zaznaczyła dr Lidia Sas Paszt, już teraz naukowcom z Instytutu Ogrodnictwa w Skierniewicach udało się zgromadzić 150 pożytecznych szczepów mikroorganizmów glebowych.

    "Spośród tych 150 szczepów musimy wytypować 10-15 najbardziej skutecznych, które najlepiej oddziałują na rośliny. Najbardziej wartościowe szczepy pożytecznych mikroorganizmów glebowych zostaną zastosowane w komercyjnych biopreparatach i inokulach (zawiesinach cząstek patogenu - PAP) bakteryjno-mikoryzowych w uprawie roślin sadowniczych" - wyjaśniła ekspert.

    Mikroorganizmy do SYMBIOBANKU naukowcy zbierali m.in. w Bieszczadzkim Parku Narodowym, gdzie rosną dzikie i stare gatunki i odmiany roślin sadowniczych, a bioróżnorodność mikroorganizmów, które żyją tam z roślinami w symbiozie jest ogromna.

    Ważnym aspektem badań jest także wpływ mikroorganizmów stosowanych w nowych biopreparatach na ludzki organizm. Bo grzyby i bakterie, choć pożyteczne dla roślin, mogą się okazać szkodliwe dla człowieka.

    Jak zdradziła PAP dr Sas Paszt, ze wstępnych badań przeprowadzonych w Instytucie Ogrodnictwa w Skierniewicach i na Uniwersytecie Medycznym w Łodzi wynika, że pewne odmiany jabłek i wiśni wyprodukowane przy użyciu polskich biopreparatów nie tylko nie są dla człowieka szkodliwe, ale zawierają więcej substancji prozdrowotnych, niż owoce pochodzące z tradycyjnych upraw ekologicznych.

    Polscy naukowcy muszą jeszcze opracować sposób dostarczenia żywych mikroorganizmów do otoczenia roślin. Dr Sas Paszt wyjaśniła, że teraz prowadzone są prace nad otoczkowaniem pożytecznych mikroorganizmów glebowych. Polega ono na umieszczaniu bakterii i grzybów w kuleczkach, które po zetknięciu z glebą uwalniają pożyteczne mikroorganizmy.

    Jak powiedziała specjalistka, w Polsce jedynie 1 procent wszystkich gospodarstw rolniczych stanowią gospodarstwa ekologiczne. Zdaniem naukowiec, w naszym kraju brakuje odpowiednich ekologicznych preparatów. Do Polski sprowadza się bioprodukty zagraniczne, a - według badaczki - są one nie tylko drogie, ale nie zawsze są dostosowane do polskich warunków glebowych. Innym problemem jest brak ekologicznego materiału szkółkarskiego a więc np. sadzonek truskawki, drzewek jabłoni czy wiśni. Te problemy rozwiązać ma projekt EkoTechProdukt.

    PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

    agt/

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Bioremediacja - technologia usuwania zanieczyszczeń (głównie substancji ropopochodnych) z gleby i wód podziemnych za pomocą żywych mikroorganizmów w celu katalizowania, destrukcji lub transformacji różnego rodzaju zanieczyszczeń w formy mniej szkodliwe. W bioremediacji wykorzystywane są naturalne zdolności mikroorganizmów do rozkładu węglowodorów ropy naftowej. Flora fizjologiczna człowieka – tradycyjna nazwa mikroorganizmów występujących naturalnie w organizmie człowieka bez wywoływania objawów chorobowych. W związku z tym, że bakterie nie należą do królestwa roślin bardziej odpowiednią nazwą byłaby tutaj "biota fizjologiczna człowieka". U człowieka prawidłowo występuje około 10 bakterii, w większości beztlenowych. Niektóre grzyby także mogą stanowić skład prawidłowej flory, natomiast wirusy, pasożyty i priony do niej nie należą i zawsze są uznawane za chorobotwórcze. U osób z osłabioną odpornością flora fizjologiczna może powodować zakażenia, które nazywane są oportunistycznymi. Szerszym pojęciem jest mikrobiom, który obejmuje nie tylko mikroorganizmy komensalne i wpływające pozytywnie na organizm ludzki, ale również chorobotwórcze. Jego poznaniem zajmuje się Human Microbiome Project. Chemizacja rolnictwa - metoda intensyfikacji produkcji rolnej, głównie roślinnej, przez zwiększenie zużycia agrochemikaliów. Stosowane środki, obok skutków oczekiwanych w postaci efektów produkcyjnych, powodują również skutki o charakterze negatywnym. Ich uboczne działanie polega m.in. na zaleganiu w glebie przez określony czas oraz oddziaływaniu na procesy biochemiczne mikroorganizmów glebowych, co prowadzi do załamania równowagi biologicznej środowiska glebowego, pogorszenia warunków fizycznych i chemicznych gleby. Wskutek nadmiernego stosowania agrochemikaliów i nieuwzględniania przyrodniczych zasad płodozmianu, w wielu krajach doprowadzono m.in. do zmęczenia gleb, które stało się problemem gospodarczym, zagrażającym w istotny sposób perspektywicznym planom zaopatrzenia ludności tych krajów w żywność. Ekologiczne skutki chemizacji gleby wykraczają daleko poza to środowisko. Przemieszczanie się środków chemicznych z gleby do innych ekosystemów powoduje: eutrofizację wód, zanieczyszczenie powietrza i przenoszenie skażeń na duże odległości, kumulację substancji chemicznych w roślinach, czego efektem jest skażenie wszystkich ogniw łańcucha pokarmowego.

    Biocydy (gr. bios życie + łac. -cida od caedere zabijać) - związki syntetyczne (np. pestycydy, zaprawy nasienne, kwas pruski) lub pochodzenia naturalnego (np. Albarep – koncentrat czosnkowy o właściwościach repelencyjnych i bakteriostatycznych, antybiotyki, fitoncydy, wyciągi z ziół) do zwalczania szkodliwych organizmów w rolnictwie, leśnictwie i przechowalnictwie. Do biocydów należą również chemiczne substancje czynne przenikające ze ścieków przemysłowych do organizmów. Większość biocydów niszczy także pożyteczne organizmy oraz wywołuje niekorzystne zmiany w składzie mikroorganizmów. Metagenom – pula DNA organizmów zamieszkujących dane środowisko. Analiza metagenomu danego środkowiska (np. metagenomu z próbki gleby) pozwala na dokładniejszą analizę społeczności mikroorganizmów zamieszkujących dany habitat (zastosowanie w analizie różnorodności biologicznej) oraz odkrycie genów z DNA organizmów niehodowalnych w warunkach laboratoryjnych (które stanowią ponad 99% organizmów glebowych). Nazwę metagenom po raz pierwszy zastosowała (w pracy z roku 1998) Jo Handelsman.

    Biotransformacje - katalizowane przez enzymy reakcje chemiczne, w których następuje przekształcenie określonego(nych) fragmentu(ów) substratu. Biotransformacje u mikroorganizmów można porównać do "biokatalizatorów", które przeprowadzają przemiany prowadzące do otrzymania pożądanego produktu. Są to procesy wykorzystujące najczęściej tylko jeden enzym i nie dostarczają komórce energii ani potrzebnych związków. Biotransformacje zachodzą też w formach przetrwalnikowych mikroorganizmów dzięki braku zaangażowania jakichkolwiek szklaków metabolicznych w proces. Jednym z ważniejszych problemów przy stosowaniu biotransformacji jest występujące ograniczenie przepuszczalności substratów i produktów przez błony cytoplazmatyczne lub też wydzielenie odpowiedniego enzymu z komórki. Dlatego też opracowanie specyficzne sposoby postępowania zależą od charakteru mikroorganizmu (np. środki powierzchniowo czynne). Mikroflora – ogół mikroorganizmów (bakterii i drobnych grzybów lub grzybopodobnych protistów, czyli grup zaliczanych w dawnych ujęciach taksonomicznych do roślin) żyjących w danym środowisku np.: w ciele człowieka (flora fizjologiczna człowieka), przewodzie pokarmowym (flora bakteryjna jelita), glebie, zbiorniku wodnym (mikroflora autochtoniczna wód). Pojęcie to funkcjonuje głównie w kontekście medycznym, w języku biologicznym ze względu na zmiany taksonomiczne bywa zastępowane nazwą mikrobiom lub mikrobiota.

    Materia organiczna w glebie, organiczna część gleby składająca się z resztek roślinnych i zwierzęcych oraz organicznych produktów działalności życiowej organizmów glebowych (bakterii, grzybów, promieniowców, mezofauny glebowej), podlegająca procesom mineralizacji i humifikacji. W glebach mineralnych użytkowanych rolniczo próchnica stanowi 80-90% całej substancji organicznej gleby. Efektywne Mikroorganizmy, EM (z ang. effective microorganisms) – termin oznaczający zespół mikroorganizmów (bakterii, grzybów i promieniowców) występujących w naturze, pozostających wzajemnie w bliżej nieokreślonym stanie równowagi i poprzez sam ten fakt niezbędnych rzekomo do prawidłowego funkcjonowania organizmów wyższych. Koncepcja EM została opracowana przez prof. Teruo Higa (jap. 比嘉照夫) z Wydziału Rolnego Uniwersytetu Ryukyus (jap. 琉球大学) na Okinawie i opisana w książce Rewolucja w ochronie naszej planety.

    Parch jabłoni – choroba grzybowa większości gatunków drzew z rodzaju jabłoń (Malus Mill.) powodowana przez grzyb Venturia inaequalis (Cooke) Aderh., należący do typu workowców i rodziny Venturiaceae. Parch jest najpospolitszą i najgroźniejszą chorobą jabłoni. Powoduje znaczne obniżenie plonowania i zmniejszanie jego wartości oraz znaczne osłabienie drzew. Porażone owoce odmian zimowych jabłoni gorzej się przechowują lub też nie nadają się do przechowywania. Metabolity grzyba pozostałe w tkankach owoców mogą mieć dla człowieka właściwości kancerogenne.

    Sterylizacja, wyjaławianie – jednostkowy proces technologiczny polegający na zniszczeniu wszystkich, zarówno wegetatywnych, jak i przetrwalnikowych i zarodnikowych form mikroorganizmów. Sterylizacji można dokonać mechanicznie, fizycznie, bądź chemicznie, najczęściej używa się metod fizycznych. Prawidłowo wysterylizowany materiał jest jałowy – nie zawiera żadnych żywych drobnoustrojów (także wirusów) oraz ich form przetrwalnikowych.

    Żywność symbiotyczna - naturalne, nieprzetworzone wytwory przyrody (rośliny, grzyby, bakterie) wchodzące we współzależność z organizmem wyższym, przy czym obie strony na tym zyskują. Dla człowieka żywnością symbiotyczną są głównie świeże owoce (np. winogrona, truskawki, oliwki, pomidory), także mikroorganizmy fermentacji mlekowej. Dla konia, krowy żywnością symbiotyczną są wszelkie trawy (i podobnie mikroorganizmy fermentacji mlekowej). Zjadając owoce (wprawdzie) niszczymy sporą część nasion, ale część nieuszkodzona przechodzi przez przewód pokarmowy, gdzie ziarna zostają najlepiej przygotowane do siewu. Oddając stolec w odległym miejscu natury — siejemy, rozmnażamy roślinę.
    Analogicznie mikroorganizmy fermentacji mlekowej rozmnażają się w jelitach i zostają przeniesione do nowego środowiska.
    Bywa jednak, że ktoś ugotuje kompot, konfitury. W wysokiej temperaturze nasiona zostają zniszczone i nie zasieją się w nowym środowisku. Straci także człowiek zjadający żywność przetworzoną: w miąższu owocu nie będzie już życiodajnych enzymów i szkodliwy kwas cytrynowy nie wejdzie w reakcje do niewchłanialnego cytrynianu potasowego. Osad czynny – jest żywą zawiesiną bakterii heterotroficznych i pierwotniaków. Jest to kłaczkowata zawiesina zawierająca mikroorganizmy zdolne do prowadzenia:

    Peptydy nierybosomalne (ang. nonribosomal peptide, NRP) – klasa metabolitów wtórnych, chemicznie będących peptydami, ale w przeciwieństwie do normalnych białek organizmów, są one niekodowane genomowo, a co za tym idzie, ich synteza nie jest związana z translacją rybosomalną. Zwykle są metabolitami mikroorganizmów: bakterii i grzybów. Czasami można je znaleźć w organizmach wyższych, jak na przykład w ślimakach morskich rzędu Nudibranchia, jakkolwiek uważa się raczej, że nawet tam są one produktem symbiotycznych z tymi organizmami bakterii. Wymaz – pobieranie próbki płynów fizjologicznych, wydzielin określonego narządu, wydalin lub śluzu w celu zbadania jej składu; w szczególności, pod kątem zawartych w niej komórek złuszczonego nabłonka, mikroorganizmów (grzybów, bakterii) lub śladów określonych substancji chemicznych. Do pobierania wymazu używa się szpatułek, wymazówek bądź też specjalnych szczoteczek (m.in. w badaniu śluzu szyjki macicy). Pobrany materiał może zostać przeniesiony wprost na szkiełko mikroskopowe w celu bezpośredniej obserwacji próbki (tzw. rozmaz), bądź przeniesiony na pożywkę w celu rozmnożenia zawartych w niej mikroorganizmów (tzw. posiew).

    Metagenomika - bezpośrednie klonowanie, sekwencjonowanie i funkcjonalna analiza materiału ekologicznego izolowanego z różnych nisz ekologicznych.
    W jej skład wchodzi pięć etapów:
    1. Izolacja DNA. Próbka jest pobierana z naturalnego środowiska flory bakteryjnej, zawiera różne typy mikroorganizmów. Komórki bakterii mogą być otwierane za pomocą metod chemicznych, na przykład silnie zasadowe warunki, lub za pomocą metod fizycznych, np. sonifikacja.
    2. Cięcie na mniejsze fragmenty przy pomocy enzymów restrykcyjnych i wklonowanie w wektory.
    3. Wprowadzenie wektorów z insertem z DNA do modelowego organizmu, najczęściej jest to E. coli.
    4. Hodowla komórek na selektywnych mediach. Każda komórka jest początkiem dla kolonii komórek powstałych wskutek podziałów tej pierwszej.
    5. Analiza DNA z metagenomowych bibliotek.

    Dodano: 13.07.2011. 00:40  


    Najnowsze