مفيد للبيئة والصحة: ​​تطوير مبيدات آفات قابلة للتحلل

في بيان صدر مؤخرًا ، صنفت وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) أيضًا الغليفوسات على أنه مادة غير مسرطنة. على الرغم من عدة أحكام قضائية ، لا تزال شركة مونسانتو عنيدة وقد قدمت بالفعل اعتراضًا. (الصورة: farbkombinat / fotolia.com)

بدون مخاطر وآثار جانبية: تطوير مبيدات آفات قابلة للتحلل

المبيدات لها تأثير سام على الكائنات الحية الضارة. ومع ذلك ، فإن آثار معظم العلاجات لا تقتصر على هذه. يمكن أيضًا أن تتلف الأنواع الحيوانية والنباتية الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون بعض المواد الكيميائية ضارة بصحة الإنسان. يوجد الآن بديل: طور باحثون ألمان مبيد آفات قابل للتحلل.

'

الاستخدام المكثف للمبيدات

في الزراعة ، تنتشر مبيدات الآفات على مساحة كبيرة وبكميات كبيرة نسبيًا في البيئة من أجل حماية النباتات من الكائنات الضارة. "في المتوسط ​​، يتم استخدام حوالي تسعة كيلوغرامات من المبيدات الحشرية أو 2.8 كيلوغرام من المكونات النشطة في هكتار واحد من الأراضي الزراعية كل عام" ، وفقًا لتقارير وكالة البيئة الفيدرالية على موقعها الإلكتروني. يمكن أن يكون للمواد الكيميائية أيضًا آثار سلبية على الأنواع الحيوانية والنباتية الأخرى وكذلك على صحة الإنسان. طور فريق من جامعة ميونيخ التقنية (TUM) الآن بديلاً: عنصر نشط قابل للتحلل الحيوي يبقي الآفات بعيدًا دون تسممها.

المبيدات لا تقضي على الآفات فحسب ، بل إنها تعرض النحل والحشرات المفيدة الأخرى للخطر. طور الباحثون الآن عاملًا قابلًا للتحلل الحيوي يبقي الآفات بعيدًا دون تسممها. (الصورة: farbkombinat / fotolia.com)

المبيدات الحشرية لا تقتل الآفات فقط

كما هو مذكور في بيان صحفي من TUM ، فإن المبيدات الحشرية التقليدية قاتلة: فالمبيدات الحشرية المصنعة صناعياً لا تقضي على الآفات فحسب ، بل تهدد أيضًا النحل والحشرات المفيدة الأخرى مثل الخنافس والفراشات والجنادب.

كما أنها تؤثر على التنوع البيولوجي في التربة وتعرض للخطر العديد من المسطحات المائية مثل البحيرات والأنهار.

بالإضافة إلى ذلك ، فمن المعروف منذ فترة طويلة أن مبيدات الآفات يمكن أن تكون ضارة بالصحة. إنها تعطل التوازن الهرموني في الجسم ويمكن أن تلحق الضرر بجهاز المناعة البشري. ومع ذلك ، فإن المبيدات الحشرية ليست شائعة في الغذاء.

لذلك كان استخدام هذه المواد الكيميائية مثيرًا للجدل إلى حد كبير لسنوات عديدة.

الابتعاد عن التسمم

يقول البروفيسور توماس بروك ، حامل كرسي Werner Siemens للتكنولوجيا الحيوية الاصطناعية في الجامعة التقنية في ميونيخ: "لا يتعلق الأمر بالنحل فحسب ، بل يتعلق ببقاء الإنسان".

"بدون النحل ، الذي يقوم بتلقيح عدد كبير من النباتات ، لن تكون رفوف السوبر ماركت لدينا فارغة إلى حد ما فحسب ، ولكن في غضون فترة قصيرة من الوقت لن يتم ضمان إمداد سكان العالم بالطعام".

طور Brück وفريقه الآن طاردًا للحشرات ، وفقًا لهم ، قابل للتحلل البيولوجي وغير ضار بيئيًا.

عند رشه على النباتات ، يكون له تأثير مشابه لرذاذ البعوض الذي يستخدمه المستحمون في الصيف: فهو ينبعث منه رائحة تبقي الحشرات غير المرغوب فيها بعيدًا.

يقول Brück: "من خلال نهجنا ، نقوم بإحداث تغيير جوهري في حماية المحاصيل". "بدلاً من رش السم ، الذي يعرض دائمًا الأنواع المفيدة للخطر ، فإننا نتعمد تخويف الآفات فقط."

البكتيريا كمصانع كيماويات

كان نموذج الباحثين في ميونيخ هو نبات التبغ ، الذي ينتج في أوراقه سيمبريترينول أو CBT-ol. يستخدم النبات هذا الجزيء لحماية نفسه من الآفات.

باستخدام أدوات التكنولوجيا الحيوية الاصطناعية ، عزل فريق البحث تلك الأجزاء من جينوم نبات التبغ المسؤولة عن تكوين جزيئات CBT-ol.

ثم قاموا ببنائها في جينوم بكتيريا القولونية. يتم تغذيتها بنخالة القمح ، وهي منتج ثانوي من مطاحن الحبوب ، وتنتج البكتيريا المعدلة وراثيًا الآن العنصر النشط المطلوب.

كفاءة على نطاق صغير وكبير

"كان التحدي الأكبر في الإنتاج هو فصل المكونات النشطة عن محلول المغذيات في نهاية العملية ،" توضح ميريانا مينسيفا ، أستاذة الديناميكا الحرارية الحيوية في TUM Weihenstephan Campus.

أدى الحل إلى الفصل الكروماتوجرافي بالطرد المركزي. هذه العملية فعالة للغاية وتعمل أيضًا على نطاق صناعي ، ولكن لم يتم استخدامها من قبل لفصل المنتجات عن عمليات التخمير.

كما أنه فعال ضد البكتيريا

وفقًا للمعلومات ، أظهرت الدراسات الأولية أن رذاذ CBT غير سام للنباتات للحشرات ولا يزال يوفر حماية فعالة ضد حشرات المن. نظرًا لأنه قابل للتحلل ، فإنه لا يتراكم أيضًا.

بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت اختبارات النشاط الحيوي أن عقار سيمبرارينول له تأثير مضاد للجراثيم على البكتيريا موجبة الجرام.

لذلك يمكن استخدامه كرذاذ مطهر يعمل على وجه التحديد ضد مسببات الأمراض مثل Staphylococcus aureus (ممرض MRSA) أو العقدية الرئوية (الالتهاب الرئوي الممرض) أو Listeria monocytogenes (الممرض الذي يسبب الليستريات)

ونشرت نتائج العلماء في المجلة المتخصصة "الكيمياء الخضراء". (ميلادي)

الكلمات:  صالة عرض أطراف الجسم المواضيع