Reducir la contaminación causada por fertilizantes beneficia aún más la salud humana.
En beneficio de los cultivos de cereales cruciales, los investigadores han desarrollado una forma de permitir que las plantas conviertan el gas nitrógeno del aire en fertilizante para ayudarlas a crecer, según informó Interesting Engineering.
El método, que tiene como objetivo colocar una serie de un mínimo de siete genes en las mitocondrias y cloroplastos de los cultivos, permite que los cultivos de cereales, como el maíz y el arroz, logren la fijación de nitrógeno a través de la luz solar sin aplicar fertilizantes.
Hace casi 100 años, el proceso Haber-Bosch condujo a un enorme aumento en la producción mundial de alimentos al revolucionar la conversión del nitrógeno de la atmósfera a una forma que permitiera la producción de fertilizantes a escala industrial.
Sin embargo, a pesar de la producción en masa del producto, IE explicó que muchas zonas, como el África subsahariana, todavía no pueden conseguirlo debido a la falta de infraestructura. Esta zona, y otras similares, padecen una gran escasez de alimentos, un problema que va en aumento a medida que las condiciones climáticas extremas amenazan aún más los cultivos que pueden cultivar.
Irónicamente, si bien el proceso Haber-Bosch ha impedido una hambruna masiva, también deja una gran huella de carbono. Si bien permite la producción masiva de cultivos, también contribuye al sobrecalentamiento de la Tierra, cuyos efectos amenazan los productos básicos.
El bioquímico de la Universidad Estatal de Utah, Lance Seefeldt, dijo a la publicación que casi el 2% del pozo de energía sucia del mundo se utiliza para producir fertilizantes. Esto no sólo daña el medio ambiente, sino que el fertilizante en sí también es perjudicial, ya que las escorrentías tóxicas causan estragos en los ecosistemas acuáticos.
Para ayudar a las zonas más afectadas y al suministro global de alimentos en general, que está en riesgo debido a los efectos del aumento de las temperaturas globales, Seefeldt y el científico principal de la USU, Zhi-Yong Yang, han colaborado en un proyecto con colegas en España y Estados Unidos durante el pasado. cinco años para rediseñar la biología de los cultivos de cereales.
Al principio, redujeron a nueve el número de genes necesarios para la fijación de nitrógeno, pero luego se sorprendieron al descubrir que podían eliminar algunos que inicialmente consideraban críticos.
"El objetivo es colocar genes en las mitocondrias y cloroplastos de los cultivos, permitiéndoles generar suficiente energía para impulsar la fijación de nitrógeno", dijo Yang a IE. "Esta es una evidencia bastante interesante. Esencialmente, estos cultivos calóricos básicos (arroz, maíz y patatas) podrían tener fertilizantes incorporados".
"Pieza a pieza, estamos aprendiendo qué genes y qué combinación de genes se necesitan para lograr la fijación de nitrógeno en diferentes células", dijo Seefeldt. "En lugar de que solo toque una trompeta, intentamos que toda la orquesta toque junta".
Además de proporcionar una solución para poner fin a la escasez de alimentos en áreas menos desarrolladas y menos accesibles, al eliminar la necesidad de fertilizantes tóxicos para un gran subconjunto de cultivos, el proceso desempeña un papel importante para ayudar a limpiar las industrias alimentaria y agrícola. Reducir la contaminación causada por fertilizantes beneficia aún más la salud humana.
El proceso también trae beneficios fuera de este mundo. IE informó que Seefeldt y su colega de la USU Bruce Bugbee han colaborado en esfuerzos financiados por la NASA para investigar cómo sustentar la vida humana en misiones espaciales de larga duración, incluidos los viajes a Marte.
