Produktiviti makanan sangat bergantung kepada ketersediaan baja, kata ahli biokimia dari Universiti Negeri Utah, Lance Seefeldt.

“Kita memerlukan nitrogen untuk bertahan hidup, tetapi kita tidak dapat mengambilnya dari udara,” jelas Seefeldt, yang merupakan profesor dan ketua Jabatan Kimia dan Biokimia USU. “Kita mendapatkan nitrogen melalui protein dalam makanan yang kita makan.”

Lebih dari seratus tahun lalu, proses Haber-Bosch telah merevolusi cara nitrogen atmosfera boleh ditukar menjadi bentuk yang membolehkan pengeluaran baja secara besar-besaran. Penemuan ini mengakibatkan peningkatan besar dalam pengeluaran makanan global dan juga satu ledakan populasi. Namun, masih ada kawasan di dunia, termasuk Sub-Sahara Afrika, yang kurang infrastruktur untuk pengimportan dan pengedaran baja, apatah lagi keupayaan untuk menghasilkan produk penting ini secara tempatan.

Sejak 2019, Seefeldt dan Saintis Kanan USU, Zhi-Yong Yang, telah bekerjasama dengan rakan-rakan di Sepanyol dan Amerika Syarikat, yang dibiayai oleh Yayasan Bill & Melinda Gates, untuk menjenamakan semula biologi tanaman bijirin seperti jagung dan nasi agar dapat melakukan fiksasi nitrogen sendiri, dengan memanfaatkan sinar matahari tanpa memerlukan baja.

Bersama penulis utama Luis Rubio, Lucía Payá Tormo, Carlos Echavarri-Erasun, Natalia Makarovsky-Saavedra dan Ana Pérez-González dari Pusat Bioteknologi Tumbuhan dan Genomik di Universiti Politeknik Madrid (UPM), serta Yisong Guo dari Carnegie Mellon University, Seefeldt dan Yang melaporkan penemuan laluan yang lebih mudah, yang melibatkan sekurang-kurangnya tujuh gen yang membolehkan sel tanaman menghasilkan enzim untuk menukar gas N2 dari udara menjadi baja. Penemuan mereka diterbitkan dalam isu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) pada 6 November 2024.

“Objektifnya ialah untuk memasukkan gen ke dalam mitokondria dan kloroplas tanaman agar ia dapat menjana tenaga yang cukup untuk memacu fiksasi nitrogen,” kata Yang. “Ini adalah bukti yang menarik. Secara asasnya, tanaman pokok makanan asas – seperti nasi, jagung, dan kentang – mungkin mempunyai baja yang terbina dalam.”

Pasukan ini pada mulanya menyisihkan sembilan gen yang diperlukan untuk fiksasi nitrogen dan mengenal pasti kombinasi gen yang mereka anggap penting untuk menyelesaikan proses tersebut. Namun, mereka terkejut apabila mendapati gen-gen yang mereka anggap sebagai ‘orang tengah’ penting boleh dielakkan.

Kemungkinan untuk membebaskan tanaman bijirin daripada keperluan bajet tambahan ini sangat penting, kata Seefeldt.

“Haber-Bosch telah menghalang kelaparan besar-besaran dan membantu kebanyakan kita menikmati bekalan makanan yang melimpah dan stabil, tetapi ia membawa jejak karbon yang besar,” tegasnya. “Hampir dua peratus daripada bekalan bahan bakar fosil dunia digunakan untuk pengeluaran baja, yang sangat mencemarkan.”

Selain itu, penemuan gen minimum yang baru ini dapat membantu mengurangkan kelaparan di kawasan yang kurang maju dan sukar diakses, serta kawasan yang sering dilanda kemarau akibat perubahan iklim.

Ilmu pengetahuan ini juga membawa maju penyelidikan tentang pengeluaran makanan di luar Bumi. Seefeldt dan rakan USU, Bruce Bugbee, telah bekerjasama dalam usaha yang dibiayai NASA untuk menyelidik bagaimana untuk menyokong kehidupan manusia dalam misi angkasa jangka panjang, termasuk perjalanan ke Mars.

“Secara beransur-ansur, kami belajar gen mana dan kombinasi gen yang diperlukan untuk mencapai fiksasi nitrogen di dalam berbagai sel,” kata Seefeldt. “Alih-alih satu instrumen saja bermain, kami berusaha untuk membuat keseluruhan orkestra berfungsi bersama.”



Source link

Cycling helmet motorcycle protective cover wiMenunggang Perisai Muka Motosikal Perisai Halang Angin Anti-pasir Knight Topeng Cermin Mata Anti-kabus Anti-Virus Kimpalan Biokimia Topeng 6.2 HQaT
Shopee.com.my
5.0
RM10.81
Cycling helmet motorcycle protective cover wiMenunggang Perisai Muka Motosikal Perisai Halang Angin Anti-pasir Knight Topeng Cermin Mata Anti-kabus...
Tangki ikan penapis kapas biokimia kapas akuarium bahan penapis kolam ikan penulenan air pekat berketumpatan tinggi span
Shopee.com.my
1.0
RM50.75
Tangki ikan penapis kapas biokimia kapas akuarium bahan penapis kolam ikan penulenan air pekat berketumpatan tinggi span
-49%
Penapis tangki ikan aerator bisu penapis lif anti-gas kecil penapis biokimia pneumatik jembalang air mini
Shopee.com.my
RM31.72 RM62.20
Penapis tangki ikan aerator bisu penapis lif anti-gas kecil penapis biokimia pneumatik jembalang air mini
Cycling helmet motorcycle protective cover wiMenunggang Perisai Muka Motosikal Perisai Halang Angin Anti-pasir Knight Topeng Cermin Mata Anti-kabus Anti-Virus Kimpalan Biokimia Topeng 6.2 HQaT
Shopee.com.my
5.0
Cycling helmet motorcycle protective cover wiMenunggang Perisai Muka Motosikal Perisai Halang Angin Anti-pasir Knight Topeng Cermin Mata Anti-kabus...
Tangki ikan penapis kapas biokimia kapas akuarium bahan penapis kolam ikan penulenan air pekat berketumpatan tinggi span
Shopee.com.my
1.0
Tangki ikan penapis kapas biokimia kapas akuarium bahan penapis kolam ikan penulenan air pekat berketumpatan tinggi span
Penapis tangki ikan aerator bisu penapis lif anti-gas kecil penapis biokimia pneumatik jembalang air mini
Shopee.com.my
Penapis tangki ikan aerator bisu penapis lif anti-gas kecil penapis biokimia pneumatik jembalang air mini

Leave a Reply