أظهرت دراسة جديدة أن زيادة إنتاج البروتين الشائع الموجود في الطبيعة والموجود في أوراق النباتات يمكن أن يزيد إنتاجية المحاصيل النباتية الغذائية بنسبة خمسين بالمائة.
[ترجمة د.نحماني موشيه]
أظهرت دراسة جديدة أن زيادة إنتاج البروتين الشائع الموجود في الطبيعة والموجود في أوراق النباتات يمكن أن يزيد إنتاجية المحاصيل الغذائية الأساسية بنسبة خمسين بالمائة.
تهدر النباتات مثل فول الصويا والقمح ما بين 20 إلى 50 بالمائة من طاقتها من خلال إعادة تدوير المواد الكيميائية السامة التي يتم إنشاؤها عندما يلتقط إنزيم روبيسكو - وهو الإنزيم الأكثر شيوعًا في الطبيعة - جزيئات الأكسجين بدلاً من جزيئات ثاني أكسيد الكربون. إن زيادة إنتاج هذا البروتين الموجود في الطبيعة والموجود في أوراق النباتات، يمكن أن يزيد من بقاء المحاصيل الغذائية الأساسية بنسبة خمسين بالمائة، وفقا لدراسة جديدة أجراها علماء من جامعة إسيكس ونشرت منذ فترة طويلة في مجلة المجلة العلمية مجلة التكنولوجيا الحيوية النباتية.
وفي الدراسة الجديدة، تمكن فريق الباحثين من هندسة نبات يمكنه التعبير عن المزيد من البروتين الطبيعي المشارك في عملية إعادة التدوير المعروفة باسم التنفس الضوئي. وبعد أكثر من عامين من التجارب الميدانية، وجد الباحثون أن زيادة كمية بروتين معين (بروتين H) داخل أوراق النباتات يزيد إنتاجها بنسبة 47 بالمائة. وفي الوقت نفسه فإن زيادة كمية هذا البروتين تؤدي إلى تباطؤ النمو والتمثيل الغذائي مع الحصول على نباتات صغيرة بحجم نصف حجم النباتات غير المعالجة.
ويوضح الباحث أن "العلماء الذين يتعاملون مع النباتات عادة ما يستخدمون المنشطات، التي تتسبب في التعبير عن البروتينات بمعدلات عالية طوال حياة النبات، وهناك العديد من الأمثلة التي نجحت فيها هذه الطريقة بشكل جيد". "ومع ذلك، في حالة البروتين المذكور أعلاه، توصلنا إلى أن كلمة "أكثر" لا تعني دائمًا "أفضل"، مما قادنا إلى استنتاج مفاده أنه عندما ننقل الطريقة إلى نباتات أخرى، سيتعين علينا ضبط تغييرات في البروتين من أجل الحصول على المستويات الأكثر ملاءمة لذلك النبات."
وأظهرت دراسات سابقة أنه من الممكن زيادة مستويات هذا البروتين في نبات "السيد الأبيض"، وهو نبات نموذجي صغير يستخدم في التجارب المعملية. وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها زيادة مستويات هذا البروتين في محاصيل العالم الحقيقي في ظل ظروف النمو الطبيعية. واستخدم الباحثون محاصيل نبات التبغ وهو النبات الأكثر دراسة في مجال بيولوجيا النبات، وذلك بفضل سهولة الهندسة الوراثية للنبات وسرعة نموه في الحقول. بمجرد تحديد أن تغييرًا معينًا كان مفيدًا في نبات التبغ، يمكن تطبيق نفس النهج على المحاصيل الغذائية اللازمة لإطعام السكان المتزايدين باستمرار. ويوضح الباحث الرئيسي: "إذا تمكنا من ترجمة اكتشافنا ونقله إلى المحاصيل الغذائية، فيمكننا تجهيز المزارعين بنباتات مقاومة ومستقرة قادرة على إنتاج كمية أكبر من الغذاء لكل وحدة مساحة، على الرغم من ارتفاع درجات الحرارة في السنوات الأخيرة". بعد ذلك، يخطط فريق البحث لزيادة مستويات هذا البروتين الطبيعي في فول الصويا، والفاصوليا السوداء، والكسافا، وهو محصول جذري استوائي يستهلكه أكثر من مليار شخص في جميع أنحاء العالم. هدف الباحثين هو زيادة إنتاجية المحاصيل بين المزارعين في جميع أنحاء العالم، وخاصة في المزارع الصغيرة في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وجنوب شرق آسيا. ولزيادة العائد بشكل أكبر، يعتزم الباحثون دمج هذه الميزة مع ميزات أخرى تم تطويرها كجزء من مشروع RIPE، بما في ذلك الطريقة المنشورة في المجلة العلمية المرموقةعلوم يصف زيادة الإنتاج بنسبة عشرين بالمائة من خلال مساعدة النباتات على التكيف مع المستويات المتغيرة بمعدل أسرع. ويختتم الباحث الرئيسي ويقول إن فريقه البحثي ملتزم بتطوير هذه التقنيات المستدامة في أسرع وقت ممكن، بهدف التأكد من أن المزارعين والمجتمعات التي هي في أمس الحاجة إلى هذه الأساليب ستكون قادرة على استخدامها بفعالية.
