Iranian Agriculture News Agency

پژوهشگران دانشگاه کیس وسترن رزرو اعلام کردند

استفاده از روش دارورسانی، نویدبخش کنترل انگل‌ها در گیاهان است/ این کرم‌های کوچک سالانه 157 بیلیون دلار به محصولات کشاورزی خسارت می‌زنند

پژوهشگران دانشگاه کیس وسترن رزرو، تکنولوژی دارورسانی یا drug delivery (فرایند رساندن دارو در اشکال دارویی گوناگون به اندام‌های مورد نظر) را در کشاورزی برای کنترل مؤثرتر و ایمن‌تر کرم‌های گرد انگلی به‌کار می‌برند.

استفاده از روش دارورسانی، نویدبخش کنترل انگل‌ها در گیاهان است/ این کرم‌های کوچک سالانه 157 بیلیون دلار به محصولات کشاورزی خسارت می‌زنند

پژوهشگران دانشگاه کیس وسترن رزرو، تکنولوژی دارو رسانی یا drug delivery ( فرایند رساندن دارو در اشکال دارویی گوناگون به اندام های مورد نظر ) را در کشاورزی برای کنترل موثرتر و ایمن تر کرم های گرد انگلی به کار می برند.

به گزارش ایانا از وبسایت ساینس دیلی سایر پژوهشگران تخمین زده اند که کرم های گرد انگلی کوچک، یا نماتودها، سالانه ۱۵۷ بیلیون خسارت به محصولات کشاورزی در سراسر جهان وارد می کنند و دلیل آن هم بیشتر این است که دسترسی به آفت کش های مناسب وجود ندارد. مواد شیمیایی به سختی به درون خاک نفوذ می کنند، در حالی که انگل ها در زیر خاک به راحتی از ریشه گیاه تغذیه می کنند.

در نتیجه، کشاورزان مقدار زیادی آفت کش مصرف می کنند که می تواند میزان غلظت مواد شیمیایی را در غذا افزایش دهد یا بر روی خاک جاری شود و سایر بخش های محیط زیست را نابود کند که همه این ها هزینه بر هستند. اما پژوهشگران مهندسی پزشکی در دانشگاه کیس وسترن رزرو ممکن است راه حل موثری پیدا کرده باشند.

پل چاریو، دانشجوی دکترای مهندسی پزشکی در دانشگاه کیس وسترن رزرو و نویسنده این پژوهش در حال انجام که در مجله CAN Nano منتشر شده است می گوید: "ما از ذرات بیولوژیک در مقیاس نانو استفاده می کنیم -یک ویروس گیاهی- تا آفت کش را به گیاه برسانیم. استفاده از نانو ذرات ها امکان انتشار آن ها را در خاک افزایش می دهد و در حالی که ریسک شسته شدن و یا جاری شدن آن را از روی خاک کاهش می دهد، میزان مواد شیمیایی را در محصولات غذایی کاهش می دهد و هزینه درمان برای محصولات زراعی را کاهش می دهد."

کرم های انگلی نماتود طیف وسیعی از محصولات را می خورند، از جمله ذرت، گندم، قهوه، سویا، سیب زمینی و بعضی درختان میوه. خسارتی که آنها به ریشه ها وارد می کنند توانایی گیاه را برای جذب آب و مواد غذایی دچار مشکل می کند که این مسئله می تواند گیاهان جوان را بکشد و میزان بازدهی را در گیاهان بالغ کاهش دهد.

پژوهشگران به منظور تلاش برای رساندن آفت کش های بیشتر به ریشه ها، از ویروس خفیف موزاییک تنباکو استفاده کردند. این ویروس در فلوریدا به عنوان آفت کش برای کنترل علف های هرز مهاجم استفاده می شود اما برای نماتودها بی آزار هستند.

این ویروس می تواند گوجه فرنگی، بادنجان و دیگر گیاهان خانواده سولاناسه را آلوده کند ولی برای حدود سه هزار نوع گونه گیاهی دیگر که از عفونت نماتودها رنج می برند خطری ندارد. این ویروس خود را به شکل یک تیوب در می آورد، ۳۰۰ نانومتر طول و ۱۸ نانومتر عرض دارد.

پژوهشگران برای اثبات این مفهوم، این ویروس را که در مقیاس نانو است بر روی نماتود کش هایی به نام کریستال ویولت آزمایش کرده اند، که قبلا برای کشتن نماتودهای بر روی پوست انسان از آن استفاده شده بود و نه در کشاورزی.

پژوهشگران بر روی شاخه ای از علم شیمی به نام شیمی سطح سرمایه گذاری کردند تا مولکول های ویلولت با بار مثبت را به کانال های شارژشده منفی این ویروس با مقیاس نانو بارگذاری کنند. هر ویروس حدود هزارو ۵۰۰ مولکول ویولت را با خود حمل می کند.

در آزمایش هایی که در آزمایشگاه با شرایط شبیه سازی شده خاک زراعی با ph5 انجام شد، نماتود کش ها به عنوان بخشی از ویروسی که به کار گرفته شده بود و در خاک انتشار یافته بود باقی ماندند. چاریو می گوید: "در سطح ریشه، نماتود کش ها در طول زمان خارج محیط ویروس انتشار پیدا می شوند." خاک های گرم تر و اسیدی ترباعث می شوند که مواد شیمیایی سریع تر منتشر شوند.

در آزمایشی که بر روی نماتودهایی به نام کانوروهبدیس الگانس ( caenorohabdiis elegans ) در شرایط کشت مایع انجام شد، دانشمندان تایید کردند که نماتودها از طریق روش تزریق ویروس های در مقیاس نانو به خاک فلج و کشته شدند- این مسئله به این دلیل است که انتشار دارو(سم) درخاک، خارج از حامل های خود در طول زمان، به آن اجازه می دهد که نسبت به نماتودها واکنش نشان دهد. به عنوان دومین مکانیزم کشنده، پژوهشگران هم چنین به این مسئله توجه کردند که کرم های گرد انگلی این ویروس های در مقیاس نانو را می خورند. مولکول های کریستال ویولت در درون شکم جانوران منتشر می شوند و آنها را فلج می کنند و می کشند.

از همه مهمتر، ذرات ویروسی نماتد کش، زمانی که در قسمت سطحی خاک به کار برده می شوند بهتر انتشار می یابند و مولکول های بیشتری برای کشتن نماتوها در سطح ریشه وجود خواهد داشت.

چاریو و همکارانش در حال آزمایش سیستم انتقالی که از سموم شیمیایی مورد تایید برای محصولات کشاورزی استفاده می کند و توسعه یک مدل کامپیوتری برای درک بهتر و در نهایت بهینه سازی توانایی نانو ذرات برای انتشار یافتن در خاک هستند.

مترجم: بهاران پدرام

انتهای پیام

دیدگاه تان را بنویسید