감자를 유해 박테리아로부터 보호하는 새로운 폴리사카라이드 기반 솔루션

감자 보호의 획기적인 진전: 러시아 과학자들이 새로운 바이오-나노 솔루션을 개발하다

시베리아 연구원 팀은 국제 과학 집단과 협력하여 감자를 박테리아 질병으로부터 보호하는 혁신적인 방법을 개발했습니다. 셀레늄 나노입자와 낙엽송에서 추출한 폴리사카라이드를 기반으로 한 새로운 솔루션은 검은 다리 썩음병과 고리 썩음을 효과적으로 퇴치하는 동시에 식물 성장을 자극합니다. 이 획기적인 연구의 결과는 다음에 게재되었습니다. 식물.

감자의 세균 감염 위협 증가

감자는 전 세계적으로 주요 작물로 남아 있으며, 러시아는 80개 지역에 걸쳐 XNUMX만 헥타르가 넘는 땅에서 이 괴경을 재배하고 있습니다. 평균적으로 러시아인은 일주일에 약 XNUMXkg의 감자를 소비합니다. 그러나 기후 변화로 인해 악화된 박테리아성 질병은 세계 수확량에 점점 더 큰 위협을 가하고 있습니다.

시베리아 연방 대학(SFU)의 과학자들은 다음과 같은 박테리아가 Pectobacterium 카로토보룸연성 부패와 흑각병을 유발하며, Clavibacter sepedonicus, 고리 썩음의 원인이 되는 균은 기온이 상승함에 따라 더욱 공격적이 되고 있습니다. 전통적인 살충제는 박테리아 감염보다는 주로 곰팡이 병원균을 표적으로 삼기 때문에 효과가 없는 것으로 입증되었습니다.

게임 체인저 생명공학 혁신

이러한 과제를 해결하기 위해, 시베리아 식물 생리학 및 생화학 연구소(SIFIBR)와 SFU의 연구자들은 식물 세포벽에서 발견되는 천연 당 중합체인 아라비노갈락탄과 결합된 셀레늄 기반 나노입자를 개발했습니다. 그리스 달의 여신 셀레네의 이름을 딴 셀레늄은 식물 조직을 보호하는 데 중요한 역할을 하는 알려진 항산화제입니다.

감자 싹에 적용하면 이러한 바이오 나노복합체는 잎 시들음을 상당히 줄여 박테리아 병원균을 효과적으로 억제합니다. 연구팀은 망간과 산화구리와의 조합을 포함한 다양한 제형을 테스트했습니다. 그러나 셀레늄이 가장 효과적인 것으로 입증되었는데, 아마도 항산화 활성이 높기 때문일 것입니다. 박테리아는 아라비노갈락탄을 쉽게 소비하지만 궁극적으로 셀레늄에 의해 중독되어 이 화합물이 "미끼가 달린 함정"으로 기능하게 됩니다.

최소 복용량, 최대 보호

연구 저자 중 한 명인 콘스탄틴 크루토프스키 교수는 효과적인 보호를 위해 최소한의 셀레늄 나노입자 농도만 필요하다고 강조했습니다. 더 높은 복용량은 잠재적으로 식물에 독성이 있을 수 있습니다. 흥미롭게도, 이 제형은 또한 Phytophthora cactorum, 수많은 과일 작물, 관상용 식물 및 나무에 영향을 미치는 역병을 일으키는 병원균입니다.

지속 가능한 농업의 미래에 대한 의미

이 새로운 접근 방식은 환경 친화적인 식물 보호 방법을 향한 중요한 단계를 나타냅니다. 유익한 미생물에 해를 끼치고 생태계에 축적될 수 있는 기존 살충제와 달리, 이 바이오 나노복합체는 목표 지향적이고 지속 가능한 솔루션을 제공합니다.

러시아 고등교육과학부의 지원을 받은 이 연구는 작물 보호에 더 광범위한 응용 분야를 위한 길을 열 수 있습니다. 추가 테스트와 잠재적인 상업적 생산을 통해 이 혁신은 전 세계 농부들이 점점 더 공격적인 박테리아 위협으로부터 감자 작물을 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다.