Nowych środków ochrony roślin – kluczowego czynnika dla zrównoważonych, bezpiecznych dla ludzi i środowiska, upraw – poszukuje naukowiec z Politechniki Łódzkiej. Jego zainteresowanie wzbudziły niezbadane dotąd enzymy biorące udział w produkcji i przemianach argininy.
Dr inż. Bartosz Sekuła z Instytutu Biotechnologii Molekularnej i Przemysłowej na Wydziale Biotechnologii i Nauk o Żywności Politechniki Łódzkiej prowadzi badania, których wyniki mogą mieć istotne znaczenie dla produkcji żywności i naszego zdrowia. Dotyczą środków ochrony roślin, bez których wydajność upraw jest zagrożona. Tyle że masowo stosowane wywołują uzasadnione obawy, co z kolei skutkuje ich stopniowym wycofywaniem z rynku.
Dodatkowo gwałtowne zmiany klimatu przyspieszają przemieszczanie się szkodników oraz chwastów. Wszystko to stwarza konieczność opracowania nowych, a co ważniejsze, bezpiecznych rozwiązań dla rolnictwa. Wiele ze wspomnianych niebezpieczeństw wynika z wprowadzania środków ochrony roślin do powszechnego zastosowania bez pełnego zrozumienia mechanizmu ich działania, a także bez poznania podstawowych procesów zachodzących w organizmach roślinnych – tłumaczy łódzki naukowiec.
I dodaje, że w organizmach roślinnych szczególną role odgrywa arginina – aminokwas będący nie tylko budulcem białka, ale też substancją magazynującą azot, którego niedobór na wyeksploatowanych ziemiach najbardziej hamuje rozwój upraw. Arginina służy roślinom do wytwarzania wielu związków ochronnych, które zabezpieczają je przed zmiennymi temperaturami, utrudnionym dostępem do wody i składników odżywczych czy też atakami szkodników oraz patogenów. Dr inż. Bartosz Sekuła skupia się nad niezbadanymi dotąd enzymami – pochodzącymi z modelowych roślin wykorzystywanych w badaniach genomowych – biorącymi udział w produkcji i przemianach argininy.
Wstępne badania nad tymi enzymami zwracają uwagę na ich szczególną budowę, wskazując unikatowy sposób oddziaływania z substratami. Może to mieć praktyczne zastosowanie w projektowaniu związków specyficznie blokujących czy też wspomagających przemiany argininy u roślin, a co za tym idzie byłoby ważne w ich uprawie.
Mając na względzie to, że przemiany argininy u roślin są celem ataku toksyn produkowanych przez naturalnie występujące w nich bakterie, można z drugiej strony powiedzieć, że określone struktury enzymów pomogą w znalezieniu substancji wybiórczo blokujących ich działanie. Może to prowadzić do opracowania herbicydów o nowym mechanizmie działania, bazujących na naturalnie występujących związkach, znacznie bezpieczniejszych niż stosowane dotychczas syntetyczne środki – wyjaśnia uczony z Politechniki Łódzkiej.
Jego projekt finansowany jest ze środków Narodowego Centrum Nauki.
Ewa Chojnacka, źródło: PŁ