Nova istraživanja u biljnoj biologiji otvaraju potencijal za proizvodnju prehrambenih useva koji ne samo da preživljavaju već i uspevaju u slanim uslovima. Kako se procenjuje da sol utiče na do 30% obradivog zemljišta širom sveta – ugrožavajući opstanak useva – kriza saliniteta je skupo opterećenje za poljoprivrednu produktivnost.
Predvođen dr Vanesom Melino sa Univerziteta Njukasl, istraživački tim je proučavao biljke iz roda Salicornia da bi bolje razumeo njihove osobine otporne na so.
„Naše istraživanje otkriva kako biljke tolerantne na sol funkcionišu na molekularnom nivou kako bi se snašle u ekstremnim okruženjima. Ove informacije možemo koristiti za uzgoj useva koji se mogu uzgajati slanom podzemnom ili čak morskom vodom“, rekao je biljni fiziolog i molekularni biolog dr Melino.
Dr Melino je proveo godine razvijajući čiste uzgojne linije Salicornia dok je radio na Univerzitetu za nauku i tehnologiju kralja Abdulaha (KAUST) u Saudijskoj Arabiji—gde je biljka izvorna. Salicornia uspeva u slanim područjima širom sveta, uključujući centralnu Aziju, Ameriku, Evropu, Bliski istok i severnu Afriku.
U studiji koja je nedavno objavljena u Nature Communications, dr Melino i njen tim otkrivaju nove uvide u molekularne mehanizme koji stoje iza visoke tolerancije na slanost Salicornije.
„Za razliku od većine drugih biljaka, Salicornia može akumulirati visoke koncentracije natrijuma u fotosintetički aktivnim sukulentnim izdancima, izbegavajući toksičnost jona.
„Ovo sugeriše da Salicornia ima visoko efikasne procese za skladištenje natrijuma u odeljcima unutar ćelija kroz delovanje specijalizovanih transportera“, rekla je ona.
Razumevanje ovog procesa daje nadu za razvoj useva otpornih na so i za budućnost poljoprivrede zasnovane na morskoj vodi.
Dok većina biljaka umire u slanom okruženju, Salicornia uspeva.
„Salicornia zapravo zavisi od slane vode da bi rasla i dostigla zrelost“, rekao je dr Melino.
Opisana kao hrskava, sočna i slana, Salicornia je uporediva sa šparogama, zbog čega je i skovala svoj nadimak, „morske špargle“. U nekim zemljama se već uživa kao poslastica, ali dr Melino vidi novi potencijal za uzgoj biljke kako bi se proizvela i biljno ulje i sastojak sa visokim sadržajem proteina.
„Fokusirajući se na masti (ulje) i proteine, pokušavamo da razvijemo proizvode koji se mogu lako transportovati i koji su održiviji od drugih izvora – koristeći morsku vodu za navodnjavanje umesto da se oslanjamo na ograničene resurse slatke vode“, kaže dr Melino.
Obrok bi takođe mogao biti odličan izvor proteina za ljude, jer postoji sve veća potražnja za alternativnim proteinima, ili se može koristiti u formulacijama hrane za ribe.
Dr Melino je rekao da je ključno razmotriti profitabilnost za farmere ili uzgajivače.
„Cilj našeg istraživanja je da pomognemo poljoprivrednicima da uzgajaju prehrambene useve na svojim zaslanjenim zemljištima koristeći morsku vodu, ili bočatu vodu, gde nemaju druge opcije zbog sve veće zaslanjivanja.
„Nijedna druga postojeća kultura ne može rasti u ovim ekstremnim uslovima.“
Međutim, salikornija je divlja biljka, objasnio je dr Melino. „Ne možete uzeti samoniklu biljku, uzgajati je, a očekivati da ćete od te biljke dobiti dobar prinos i proizvodnju.
„Tradicionalni uzgoj za pripitomljavanje divljih biljaka je spor, zamoran i skup“, rekao je dr Melino.
Dr Melino i njen tim se okreću savremenim alatima za uzgoj kako bi ubrzali proces pripitomljavanja. „Sa savremenim genomskim i genetskim alatima možemo odabrati i uvesti osobine koje su poželjne za obrezivanje.
Dok su istraživali na Bliskom istoku u KAUST-u, dr Melino i njen tim su prvi primenili genetiku i genomiku da bi pripitomili Salicornia.
„Naš cilj je da ovu samoniklu biljku pretvorimo u isplativ usev uljarica za poljoprivrednike. Koristimo alate i tehnike da to uradimo što je brže moguće“, rekao je dr Melino.
Sada sa sedištem u Australiji i predavač na Univerzitetu u Njukaslu, dr Melino svoju pažnju usmerava na domaće biljke otporne na so kao što je Samphire — takođe poznat kao „morska šparoga“.
Dr Melino je rekao da upotreba Samphire kao jestive biljke nije nova.
„Postoje neki dokazi da su starosedeoci u Zapadnoj Australiji otkrili da je seme ove biljke jestivo davno. Želeo bih da se sada povežem sa starešinama na lokalnom nivou koji bi možda mogli da podele znanje starosedelaca o njihovoj tradicionalnoj upotrebi samfira“, dr Melino rekao.
„Samphire je srodnik Salicornia. Raste u močvarnim područjima Australije i u unutrašnjim slanim jezerima. Uspeva u oblastima koje su veoma pogođene solju. Nekoliko biljaka je u stanju da se nosi u ovim sredinama zbog ekstremnog nivoa slanosti.“
Sa više od 2 miliona hektara australijskog poljoprivrednog zemljišta koje je pogođeno solju, dr Melino vidi priliku da istraži pripitomljavanje Samphirea u visoko vredno ulje i alternativni izvor proteina.
Dr Melino se nada partnerstvu sa australijskim uzgajivačima i proizvođačima, posebno u zapadnoj i južnoj Australiji gde su razmere problema saliniteta ozbiljnije.
„Ako možemo da proizvodimo useve uljarica koristeći slanu vodu, farmeri mogu da rezervišu svoje ograničene zalihe slatke vode za upotrebu na drugim vrstama prehrambenih useva“, rekao je dr Melino. „Nedostatak sveže vode je glavno ograničenje za poljoprivredu u Australiji.
Dr Melino se nada da će farmerima u Australiji i na Bliskom istoku i u severnoj Africi dati opcije za uzgoj novih useva bez korišćenja slatkovodnih resursa.
