Νέα έρευνα δείχνει πώς ένα νέο είδος γενετικά τροποποιημένου φυτοφαρμάκου κινείται και υποβαθμίζεται στο έδαφος.

Αυτή η νέα γενιά φυτοφαρμάκων μπορεί να ελέγξει τα έντομα των παρασίτων, θέτοντας σε κίνδυνο την ικανότητα του ζωύφου να δημιουργεί βασικές πρωτεΐνες. Αυτά τα φυτοφάρμακα που σιωπούν τα γονίδια μπορούν να τροποποιηθούν γενετικά σε γεωργικές καλλιέργειες, έτσι ώστε αυτές οι καλλιέργειες να κυριολεκτικά να αναπτύξουν τη δική τους άμυνα.

Παρόλο που το φυτοφάρμακο υπάρχει μέσα στο φυτό, τα ερωτήματα σχετικά με την υποβάθμισή του είναι παρόμοια με τα συμβατικά φυτοφάρμακα που εφαρμόζονται στο εξωτερικό των καλλιεργειών: Διαλύεται; Αν ναι, υπό ποιες συνθήκες; Στο χώμα; Σε λίμνες και ποτάμια; Ποιος είναι ο οικολογικός κίνδυνος;

Ωστόσο, για να μπορέσουν οι ερευνητές να αναζητήσουν απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα, πρέπει να υπάρχει τρόπος να εντοπιστεί το φυτοφάρμακο και να το ακολουθήσει καθώς κινείται και υποβαθμίζεται στο οικοσύστημα.

Η Kimberly Parker, επίκουρη καθηγήτρια ενέργειας, περιβάλλοντος και χημικής μηχανικής στη Σχολή Μηχανικών McKelvey στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Σαιντ Λούις και μια ομάδα συνεργατών επινόησαν μια μέθοδο για την παρακολούθηση αυτού του νέου φυτοφαρμάκου στο έδαφος και για να αρχίσουν να κατανοούν ποιες διαδικασίες επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής του.

Αυτό το νέο φυτοφάρμακο είναι ένα μόριο διπλού κλώνου ριβονουκλεϊκού οξέος, ή RNA. Όταν ένα παράσιτο τρώει αυτό το φυτοφάρμακο, εμποδίζει το κύτταρο να παράγει βασικές πρωτεΐνες, οδηγώντας είτε σε καθυστερημένη ανάπτυξη είτε σε θάνατο.

Το RNA είναι ένα μακρομόριο - που σημαίνει: είναι μεγάλο - και λόγω του μεγέθους του, οι ερευνητές δεν μπορούν να το μελετήσουν μέσω των τυπικών μέσων που χρησιμοποιούνται για τα συμβατικά φυτοφάρμακα.

Η ερευνητική ομάδα επινόησε μια μέθοδο για να επισημάνει ένα μόριο φυτοφαρμάκων με ένα ραδιενεργό άτομο, επιτρέποντάς τους να το ακολουθήσουν καθώς περνούσε μέσα από κλειστά συστήματα εδάφους που αντιπροσωπεύουν διαφορετικά σενάρια. Ταν σε θέση να ποσοτικοποιήσουν το φυτοφάρμακο και τα συστατικά του σε λίγα μόνο νανογραμμάρια ανά γραμμάριο εδάφους.

Με τη μέθοδο μέτρησης του φυτοφαρμάκου, η ερευνητική ομάδα στη συνέχεια διερεύνησε τι συμβαίνει με το φυτοφάρμακο σε αρκετά δείγματα εδάφους. Διαπίστωσαν ότι τα ένζυμα στο έδαφος μπορούν να διασπάσουν το φυτοφάρμακο. Επιπλέον, τα μικρόβια στο έδαφος "τρώνε" το φυτοφάρμακο καθώς και τα θραύσματα που αφήνουν πίσω τους οι ενζυματικές αντιδράσεις.

Ωστόσο, σε ορισμένα εδάφη, συνέβη μια άλλη διαδικασία: το φυτοφάρμακο προσκολλάται στα σωματίδια του εδάφους, όπως τα ανόργανα άλατα και τα οργανικά απολέπιση. «Στο γεωργικό έδαφος», λέει ο Parker, «υπάρχει προσρόφηση» - όταν μόρια προσκολλώνται σε μια επιφάνεια. "Το φυτοφάρμακο κολλάει στο σωματίδιο του εδάφους", λέει.

"Διαπιστώσαμε ότι τα σωματίδια του εδάφους μπορεί πράγματι να έχουν προστατευτική επίδραση στο φυτοφάρμακο", λέει ο Parker, "επιβραδύνοντας τον ρυθμό υποβάθμισης των φυτοφαρμάκων". Τα ένζυμα και τα μικρόβια δυσκολεύονται να διασπάσουν τα φυτοφάρμακα που έχουν προσκολληθεί στο έδαφος, αλλά ο βαθμός στον οποίο το έδαφος προστατεύει το φυτοφάρμακο ποικίλλει μεταξύ των εδαφών που δοκιμάστηκαν.

"Αυτή τη στιγμή η υπόθεσή μας είναι ότι σε λεπτότερο έδαφος, υπάρχουν περισσότερα σωματίδια διαθέσιμα για προσρόφηση", λέει ο Parker. Όσο περισσότερα σωματίδια χώματος, τόσο περισσότερες επιφάνειες για να κολλήσει το φυτοφάρμακο, ενισχύοντας αυτό το προστατευτικό αποτέλεσμα.

"Τώρα που έχουμε εντοπίσει τις κύριες διαδικασίες που ελέγχουν την υποβάθμιση των φυτοφαρμάκων στα εδάφη, θα διερευνήσουμε στη συνέχεια λεπτομερώς τις μεταβλητές που ελέγχουν αυτές τις διεργασίες για να καταστεί δυνατή η ακριβής εκτίμηση του οικολογικού κινδύνου των φυτοφαρμάκων RNA διπλού κλώνου", λέει ο Parker. "Αυτό θα μας επιτρέψει να καταλάβουμε αν αυτά τα νέα φυτοφάρμακα ενέχουν ή όχι κίνδυνο για τα οικοσυστήματα".

Σχετικά με τους Συγγραφείς

Η έρευνα εμφανίζεται στο Περιβαλλοντική Επιστήμη & Τεχνολογία.

Η χρηματοδότηση προήλθε από το πρόγραμμα έρευνας και καινοτομίας της Ευρωπαϊκής Ένωσης «Ορίζοντας 2020». υποστήριξη στον Parker από το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ. και υποστήριξη από το ETH Zürich Research Grant σε έναν συνεργάτη.

πηγή: Το Πανεπισ

Σχετικά βιβλία

at InnerSelf Market και Amazon