Νέα έρευνα δείχνει ότι ίσως να μην είμαστε οι μόνοι που επωφελούνται από τα προβιοτικά. Μια μελέτη από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον δείχνει ότι τα φυτά θα μπορούσαν να γίνουν μεγαλύτερα και ισχυρότερα με μια δόση ωφέλιμων βακτηρίων.
Τα φιλικά βακτήρια προς τους ανθρώπους, που βρίσκονται κυρίως στο γαστρεντερικό σύστημα, μπορούν να έχουν ποικίλα αποτελέσματα, αποικοδομώντας τρόφιμα και χημικές ουσίες και μετατρέποντάς τα σε θρεπτικές ουσίες και ενώσεις που μπορούν να απορροφηθούν ευκολότερα ή αποτελεσματικότερα από το ανθρώπινο σώμα. Στα φυτά, τα ωφέλιμα προς αυτά βακτήρια, λειτουργούν λίγο διαφορετικά. Παρακάτω θα προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε τις λειτουργίες τους μέσα σε έναν φυτικό τώρα οργανισμό.
Παλαιότερες έρευνες έχουν δείξει πως όλα τα φυτά έχουν αυτά που ονομάζουμε ενδόφυτα. Βασικά αναφερόμαστε στη φυτική έκδοση των προβιοτικών.
Τα ενδόφυτα μπορεί να είναι ωφέλιμα βακτήρια ή μύκητες. Δε γνωρίζουμε όμως και πάρα πολλά για τη σχέση μεταξύ ενός ενδόφυτου και του φυτικού οργανισμού.
Παλαιότερες έρευνες έχουν επικεντρωθεί σε ενδοφυτικούς οργανισμούς που υπάρχουν στα οζίδια των ριζών. Αναφερόμαστε σε μια περίπτωση προβιοτικών: τα ενδόφυτα μετατρέπουν το στοιχείο του αζώτου σε μία μορφή η οποία απορροφάται ευκολότερα από το φυτό. Κανείς δεν είναι σίγουρος πώς αυτοί οι ενδοφυτικοί οργανισμοί φτάνουν εκεί, (οι εικασίες περιλαμβάνουν μια πρώιμη παρουσία στον σπόρο και την κίνηση μέσα από το περιβάλλον), και η συμπεριφορά τους είναι ως επί το πλείστο ένα μυστήριο.
Νέες έρευνες πλέον, προχωράνε ένα βήμα παραπέρα, προσπαθώντας να ανακαλύψουν ενδοφυτικούς οργανισμούς, σε άλλα φυτικά μέρη, πέραν των ριζών.
Εργασία με λεύκες και ιτιές αρχικά, μιας ερευνητικής ομάδας με επικεφαλής τον Sharon Doty του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον, βρήκε ενδόφυτα στα φύλλα, τους μίσχους και τις ίδιες τις ρίζες, και όχι μόνο στα οζίδια των ριζών.
Σε συνέχεια της παραπάνω έρευνας, οι ενδοφυτικοί οργανισμοί που βρέθηκαν σε δένδρα λεύκης, εξήχθησαν από αυτά και μεταφέρθηκαν σε ένα άλλο φυτικό είδος, το ρύζι.
Και έτσι ξαφνικά, το όλο θέμα γίνεται αρκετά πιο ενδιαφέρον, καθώς τα συγκεκριμένα φυτά ρυζιού σημείωσαν μεγαλύτερη ανάπτυξη, ανέπτυξαν ισχυρό ριζικό σύστημα, παρ’όλο που η ποσότητα του εδαφικού αζώτου δεν είχε αλλάξει.
Αυτό είναι ένα τεράστιο άλμα προς τα εμπρός, επειδή επιτρέπει στα φυτά να χρησιμοποιούν καλύτερα το περιορισμένο άζωτο στο περιβάλλον τους. Το άζωτο είναι το μεγάλο πρόβλημα στη διατροφή των φυτών. Τα αζωτούχα λιπάσματα μπορούν να έχουν μια πραγματικά δυσάρεστη επίδραση στο περιβάλλον και δίνοντας στο φυτό το έναυσμα για να αξιοποιήσει στο έπακρο το άζωτο που έχει, θα μπορούσαμε με αυτόν το τρόπο, ενδεχομένως να μειώσουμε την ποσότητα των αζωτούχων λιπασμάτων που πρέπει να χρησιμοποιήσουμε.
Γιατί όμως κάνει κακό η υπερβολική χρήση χημικών σκευασμάτων, τόσο λιπασμάτων όσο και φυτοπροστατευτικών;
Όπως ακριβώς η υπερβολική χρήση αντιβιοτικών, σε ανθρώπινο επίπεδο είναι επιβλαβής, από τη στιγμή που αυτά σκοτώνουν τόσο τα βλαβερά όσο και τα ωφέλιμα μικρόβια, έτσι και η χρήση των αντίστοιχων «αντιβιοτικών» των φυτών, σκοτώνουν επίσης και τους ωφέλιμους μικροοργανισμούς.
Τα ωφέλιμα μικρόβια μπορούν και βοηθούν τα φυτά να αναπτύσσονται καλά σε συνθήκες σχετικής έλλειψης νερού, σε υψηλότερες θερμοκρασίες και υπό την επήρεια διαφόρων ειδών στρες λόγω της κλιματικής αλλαγής.
Το μικροβίωμα των φυτών
Ενώ περισσότερο έχει μελετηθεί το μικροβίωμα του φυτού που βρίσκεται στο έδαφος, λιγότερη προσοχή έχει δοθεί στο μικροβίωμα που βρίσκεται επάνω και μέσα στο φυτό.
Πως λοιπόν κανείς μπορεί να μάθει ποια είναι τα μικρόβια που ωφελούν ένα φυτό; Δε μένει παρά να κοιτάξει μέσα στο φυτό.
Έχει βρεθεί λοιπόν, πως στις περιπτώσεις που φυτά βρίθουν από ωφέλιμα μικρόβια, αυτά τα φυτά είναι και τα περισσότερο ανθεκτικά σε διαφόρων ειδών αντιξοότητες και αυτά τα φυτά είναι που έχουν τη λιγότερη ανάγκη για χημικά.
Ίσως κάποια στιγμή στο μέλλον καταφέρουμε να μιλάμε για ανοικοδόμηση μιας υγιούς γεωργίας όπου και δε θα είναι προαπαιτούμενη η χρήση χημικών, παρά επικουρική.
Ένα μικρό βήμα έχει γίνει με την επικάλυψη των σπόρων σποράς με φυτοπροστατευτικά προϊόντα. Το δεύτερο βήμα θα είναι η επικάλυψη των σπόρων με προβιοτικά με την κατάλληλη σαφώς τεχνολογία.
Πειραματικά δεδομένα
Η ανάγκη παραγωγής φυτών υψηλής διατροφικής αξίας
Όλο και αυξάνεται το ενδιαφέρον των καταναλωτών για προϊόντα υψηλής διατροφικής αξίας αλλά και η διατήρηση του περιβάλλοντος.
Είναι άραγε αυτό εφικτό με τη χρήση των προβιοτικών;
Ένα στέλεχος του γένους Phyllobacterium, ικανό να παράγει ένα είδος βιοφίλμ και να αποικίζει τις ρίζες του φυτού της φράουλας, είναι σε θέση να αυξήσει την απόδοση της καλλιέργειας, διεγείροντας μηχανισμούς ανάπτυξης, αλλά και την ποιότητα των παραγόμενων καρπών. Οι καρποί επίσης βρέθηκε να περιέχουν υψηλότερες ποσότητες βιταμίνης C.
Πολύ σημαντικά και αισιόδοξα τα αποτελέσματα της παραπάνω έρευνας, πάντα όμως υπό προϋποθέσεις:
► Ένας μικροοργανισμός για να χαρακτηριστεί ωφέλιμος, θα πρέπει να κάνει καλό στο φυτό.
► Από τη στιγμή που ένας τέτοιος μικροοργανισμός υπάρχει ή εισάγεται σε ένα φυτό, δε θα πρέπει να είναι παθογόνος για τον άνθρωπο ή να συνδέεται με αποδεδειγμένα βλαβερούς οργανισμούς για την ανθρώπινη υγεία. Προφανώς λοιπόν και θα ήταν λίγο ανώφελο να αντικατασταθούν τα επιβλαβή χημικά από έναν επίσης επιβλαβή μικροοργανισμό…
Αποδοτική συνεργασία μεταξύ διαθέσιμων θρεπτικών στοιχειών και του μύκητα Beauveria bassiana
Η διαθεσιμότητα των θρεπτικών στοιχείων από μόνη της αυξάνει την παραγωγή της βιομάζας. Στο συγκεκριμένο πείραμα βρέθηκε πως η βιομάζα αυξήθηκε ακόμη περισσότερο μετά από επεξεργασία των σπόρων του αραβόσιτου με τον μύκητα Beauveria bassiana. Επίσης, το ριζικό σύστημα ήταν μεγαλύτερο, και τα φυτά αρκετά ψηλότερα.
Πώς ένα μείγμα από μύκητες και βακτήρια βοηθάει το έδαφος να είναι πιο παραγωγικό;
Πώς θα μπορούσε άραγε το έδαφος να είναι ικανό να απορροφάει τις ποσότητες CO2 που πραγματικά χρειάζεται;
Προβιοτικά που κάνουν αυτή τη δουλειά...
Τα γεωργικά εδάφη αποτελούν μία από τις μεγαλύτερες φυσικές αποθήκες άνθρακα. Το μόνο που χρειάζεται είναι να φερθεί κανείς «ευγενικά» στα εδάφη και αυτά θα αποδώσουν τα δέοντα. Το έδαφος ενισχύει την παραγωγικότητά του όταν προστίθεται σε αυτό άνθρακας.
Όταν τα φυτά λαμβάνουν CO2 κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης, παράγουν σάκχαρα τα οποία και τα χρησιμοποιούν για την ανάπτυξή τους και απελευθερώνουν επίσης σάκχαρα μέσω των ριζών τους, προσελκύοντας μικρόβια. Το υγιές χώμα είναι γεμάτο από αυτά τα μικρόβια, τα οποία στη συνέχεια διατηρούν τον άνθρακα στο έδαφος. Αλλά η συμβατική γεωργία - συμπεριλαμβανομένης της υπερβολικής εφαρμογής χημικού λιπάσματος - έχει καταστρέψει τη μικροβιακή ισορροπία. Η προσθήκη "προβιοτικών" βοηθά στην αποκατάσταση της.
Βιβλιογραφία
Flores-Félix, J. D., Silva, L. R., Rivera, L. P., Marcos-García, M., García-Fraile, P., Martínez-Molina, E., ... & Rivas, R. (2015). Plants probiotics as a tool to produce highly functional fruits: the case of Phyllobacterium and vitamin C in strawberries. PLoS One, 10(4), e0122281.
Mukta, J. A., Rahman, M., Sabir, A. A., Gupta, D. R., Surovy, M. Z., Rahman, M., & Islam, M. T. (2017). Chitosan and plant probiotics application enhance growth and yield of strawberry. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 11, 9-18.
Tall, S., & Meyling, N. V. (2018). Probiotics for plants? Growth promotion by the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana depends on nutrient availability. Microbial ecology, 1-7.
