Biobaserede nanobærere til at helbrede plantesygdomme for første gang

Plantsygdomme, selvom det er en normal del af naturen, kan have katastrofale følger i landbruget. De reducerer mad til mennesker og indtægter i landdistrikterne. I de værste tilfælde resulterer de i sult og sult, som mange hungersnød i historien viser. Omkring 16 procent af alle afgrøder går tabt for plantesygdomme hvert år over hele verden.

Max Planck Institute for Polymer Research i Mainz har netop leveret en dobbelt nyhed til den videnskabelige verden:nanobærere lavet af affald, som frigiver medicin på en måde, der har helbredt en plantesygdom for første gang.

Nanocarrier er meget små nedbrydelige kapsler, der er blevet undersøgt til medicinske anvendelser i de sidste 30 år. Disse nanokapsler betragtes som den "magiske kugle" til at helbrede kræft hos mennesker, fordi de udleder stoffet direkte til de målrettede celler.

Behandling af plantesygdomme, der aldrig er blevet helbredt før

Takket være de europæiske forskningsfonde i BIOrescue -projektet, forskerne ved Max Plank Institute undersøgte muligheden for at gennemføre det samme princip for at helbrede plantesygdomme. De har testet disse nanokapsler til behandling af ESCA, en svampesygdom, der påvirker 2 milliarder vinstokplanter over hele verden, som der ikke har været en kur til nu.

Dr. Frederik Wurm, som leder denne forskning hos Max Planck sagde "Efter to års test i vores laboratorier og derefter på Riesling vinmarker i Tyskland, det ser ud til, at vi har formået at reducere symptomerne på sygdommen. Yderligere test vil bekræfte, om denne kur er en løsning på lang sigt. Hvis virkningerne bekræftes, kan den samme metode potentielt udvides til at omfatte enhver anden sygdom i landbruget. "

"Cirkulære" nanobærere lavet af affald

Den anden nyhed ved disse nanoskopiske kapsler er, at de kan være fremstillet af affaldsmateriale - i dette tilfælde brugt svampekompost.

"Normalt er nanobærere fremstillet af polymerer baseret på fossile brændstoffer. Tidligere har Vi har udviklet biobaserede nanobærere fremstillet af lignin fra papir- og papirmasseindustrien. Men det er første gang, vi forsøger at udvikle dem ud fra landbrugsrester, hvilket gør dem til et virkelig 'cirkulært' produkt, fra brugt plantegødning til plantekur. Intet vil gå til spilde! "Sagde Wurm.

For at få disse små bionedbrydelige kapsler, Max Planck -forskerne gennemførte en kemisk omdannelse for at transformere det opløselige lignin opnået efter forbehandling af brugt svampekompost.

Bagefter er nanobærerne fyldt med det lægemiddel, der normalt sprøjtes på planten med meget begrænsede virkninger. Takket være den naturlige enzymatiske nedbrydning af nanobærerne, stoffet frigives inde i planten på en kontrolleret og progressiv måde. Med denne effektive metode er stoffet kun målrettet mod svampene, som ødelægger planten indefra. Test viste, at disse nanobærere ikke er giftige for planterne og ikke når afgrøden.

"Ud over landbrugssektoren, kapslerne har et utal af andre potentielle anvendelser fra fødevareforbedring til farmaceutiske produkter. Det er kun et spørgsmål om tid, indtil vi finder biobaserede nanobærere tilgængelige på markedet til nogen af ​​disse anvendelser, "sagde Wurm.