Tomates obter impulso no crescimento, nutrientes antioxidantes de tamanho nano


Bio - Medicina

Com a população mundial deve chegar a 9 bilhões até 2050, engenheiros e cientistas estão procurando maneiras para atender a crescente demanda por alimentos sem também aumentando a pressão sobre os recursos naturais, como água e energia, uma iniciativa conhecida como a água-food nexus energia.



Pratim Biswas, PhD, a Lucy & Stanley Lopata professor e presidente do Departamento de Energia, Meio Ambiente e Engenharia Química, ambos da Faculdade de Ciências da Engenharia & Aplicada na Universidade de Washington em St. Louis , estão a abordar esta questão usando nanopartículas para aumentar o teor de nutrientes eo crescimento de plantas de tomate. Tomando uma pista de seu trabalho com células solares, a equipe descobriu que, usando óxido de zinco e dióxido de titânio nanopartículas, as plantas de tomate melhor absorvido luz e minerais, e os frutos apresentaram maior teor de antioxidantes.

"Quando uma planta cresce, ela sinaliza o solo que ele precisa de nutrientes", diz Biswas. "O nutriente que precisa não é de uma forma que a planta pode levar de imediato, assim que secreta enzimas, que reagem com o solo e acionar micróbios bacterianos para transformar os nutrientes em uma forma que a planta pode usar. Estamos tentando auxiliar desta via por adição de nanopartículas. "

O zinco é um nutriente essencial para as plantas, ajuda a outras enzimas funcionem corretamente e é um ingrediente em adubo convencional. Titanium não é um nutriente essencial para as plantas, Raliya diz, mas aumenta a absorção de luz pelo aumento do teor de clorofila nas folhas e promove a fotossíntese, laboratório propriedades Biswas "descoberto durante a criação de células solares.

A equipe usou uma pulverização muito fina utilizando técnicas de tratamento por aerossol novos para depositar as nanopartículas diretamente sobre as folhas das plantas para consumo máximo.

"Nós descobrimos que a nossa técnica de aerossol resultou em maior absorção de nutrientes pela planta, em comparação com a aplicação das nanopartículas para o solo", diz Raliya. "Uma instalação só são capazes de absorver cerca de 20 por cento dos nutrientes aplicada através do solo, com o restante seja formando complexos estáveis ​​com os constituintes do solo ou de serem lavados com água, fazendo com que o escoamento. Em ambos os últimos casos, os nutrientes não estão disponíveis para as plantas. "

Em geral, as plantas tratadas com as nanopartículas por vias de aerossol produzido quase de 82 por cento (em peso) do que as plantas mais frutos não tratados. Além disso, os tomates de planta tratada mostrou um aumento em licopeno, um antioxidante ligado à redução do risco de câncer, doenças cardíacas e doenças oculares relacionadas à idade, entre 80 por cento e 113 por cento.


Estudos anteriores por outros pesquisadores demonstraram que o aumento do uso da nanotecnologia na agricultura em países densamente povoados como Índia e China teve um impacto na redução da desnutrição e mortalidade infantil. Estes tomates ajudará a desnutrição endereço, Raliya diz, porque eles permitem que as pessoas a obter mais nutrientes à base de tomate do que aqueles cultivados convencionalmente.


No estudo, publicado no mês passado na revista online Metallomics, a equipe descobriu que as nanopartículas nas plantas e os tomates foram bem abaixo do limite USDA e consideravelmente mais baixo do que o que é utilizado como adubo convencional. No entanto, eles ainda têm de ser cauteloso e selecionar a melhor concentração de nanopartículas de usar para o benefício máximo, diz Biswas.

Raliya eo resto da equipe estão trabalhando agora para desenvolver uma nova formulação de nanonutrients que inclui todos os 17 elementos exigidos pelas plantas.

"Em 100 anos, haverá mais cidades e menos terras agrícolas, mas vamos precisar de mais alimentos", diz Raliya. "Ao mesmo tempo, a água será limitado por causa da mudança climática. Precisamos de uma metodologia eficiente e um ambiente controlado no qual as plantas podem crescer."


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» Tomatoes get boost in growth, antioxidants from nano-sized nutrients
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