محیط زیستی سالمتر با نسل جدید آفت کشهای غیرشیمیایی

محققان دانشگاهMIT طی آنچه که ممکن است از آن به عنوان جایگزینی برای آفت کش‌های شیمیایی یاد شود شیوه منحصربه‌فردی را برای مستعدتر کردن حشرات آفت در برابر آلودگی‌های قارچی و باکتریایی ارائه کرده‌اند. نکته استثنایی در این فناوری‌ نوین از کار انداختن بخشی از سیستم دفاعی حشرات آفت است. این تکنیک‌نوین می‌تواند به ارائه شیوه‌ای پایدارتر برای حفاظت از محصولات کشاورزی و حتی ساختمان‌ها و سازه‌ها در برابر آسیب‌ها و لطمات ناشی از موریانه‌ها و سایر حشرات موزی و آفت‌زا منجر شود. این فناوری نوین درحالی ابداع شده است که سالانه بالغ بر 30 میلیارد دلار ضرر و زیان از این بابت به کشاورزی سراسر دنیا تحمیل می‌شود. این تلاش‌ها گرچه هنوز در مراحل ابتدایی خود قرار دارد اما به جهت آینده روشن و جنبه‌های کاربردی که در صنایع کشاورزی و کمک به حفظ ثبات در محیط زیست خواهد داشت، به سرعت مراحل آزمایشی و تجاری‌سازی آن طی می‌شود. یکی از نکات قابل توجه درخصوص این فناوری‌ نوین، راهبردی است که وی برای غلبه بر آفت‌ها به کار برده است. مبنای کار محققان در این پروژه این است که سیستم دفاعی حشرات آفت به طرز جالب توجهی دچار تهدید و در نهایت اختلال در کار شده و در نهایت شکست می‌خورد. به عقیده کارشناسان این یافته جدید می‌تواند دانشمندان را به شیوه امیدوارکننده‌ای برای تولید آفت‌کش‌های جدیدی سوق دهد که در مقایسه با آفت‌کش‌های شیمیایی رایج در بازار، خطرات به مراتب کمتری را برای سلامتی کشاورزان و نگهبانان محیط زیست به همراه دارند.

اما مبنای کار در این پروژه بر چه چیزی بوده است؟ محققان این پروژه تمرکز خود را روی پروتئین‌های بخصوصی متمرکز کرده‌اند که در آشیانه حشرات وجود دارد. محققان در این فرآیند دریافتند که این نوع پروتئین‌ها که از آنها به عنوان پروتئین‌های پیچ خورده باکتریایی)GNBPs( یاد می‌شود به عنوان نخستین خط سیستم دفاعی در برابر باکتری‌ها و قارچ‌های آفتی و بیماری‌زا عمل می‌کنند. هنگامی که این پروتئین‌ها با قارچ یا باکتری رودررو می‌شوند، آن را خرد کرده و در معرض حشره قرار می‌دهند و در ادامه سیستم دفاعی حشره با آنها مقابله می‌کند. این فرآیند دقیقا کلید حل این معماست و محققان دانشگاهMIT با تکیه بر این عملکرد اکنون توانسته‌اند که راهکار منحصربه‌فرد خود را ارائه کنند. هنگامی که این عملکرد کشف شد، محققان تصمیم گرفتند تا این پروتئین‌ها را از کار بیندازند و این در حالی بود که نیم نگاهی نیز به ارائه شیوه‌های نوینی برای کنترل آفت‌ها داشتند. آنها در ادامه متوجه شدند که نوعی قند موسوم بهGDL که نوعی قند مشتق شده از گلوکز است، این پروتئین‌ها را ناتوان می‌سازد و در نتیجه حشرات یا همان آفت‌ها را در برابر آلودگی قارجی و باکتریایی ضعیف و مستعد می‌سازد.

محققان این پروژه ضریب تاثیرگذاریGDL را در آزمایشات مختلفی که در آزمایشگاه‌های پیشرفته و مجهز انجام شده است مورد ارزیابی دقیق قرار دادند. آنها در این مطالعات ضریب تاثیرگذاری یاد شده را روی طیف گسترده‌ای از آفت‌ها مورد ارزیابی قرار داده و نتایج را ثبت کردند. تنها چند روز بعد مشاهده کردند که تمام حشراتی که در معرضGDL قرار داشته‌اند به واسطه آلوده شدن به انواع قارچ‌ها و باکتری‌ها از بین رفتند. نکته جالب دیگر این بود که گروهی از آفت‌هایی که مخصوصا در معرضGDL قرار نداشتند عمر دو برابری داشتند. از آنجا که این مکانیسم دفاعی تنها از سوی گونه‌های خاصی از حشرات نظیر موریانه، ملخ و سوسک‌های حمام به کار گرفته می‌شود،GDL نسبت به حشرات مفید و سودمندی نظیر مورچه‌ها و سایر حیوانات و گیاهان بی‌تاثیر خواهد بود. این مورد دقیقا همان نگرانی اولیه محققان بوده است و اکنون که این معیار مهم دقیقا مدنظر قرار گرفته شده است می‌توان به کاربردی بودن آن در آینده‌ای نزدیک امیدوار بود. نکته قابل توجه این است که این معیار درخصوص آفت‌کش‌های شیمیایی رایج در بازار رعایت نشده است. با توجه به این نکات باید این پروژه را موفقیتی چشمگیر در زمینه توسعه کشاورزی نوین و مدرن دانست.

محققان بر این باورند که دوران استفاده از آفت‌کش‌های شیمیایی فعلی به پایان رسیده است. این سموم گرچه در گذشته کمک زیادی به توسعه زیرساختارهای کشاورزی کرده‌اند، اما با پیشرفت دانش‌های نوین، دانشمندان به این نتیجه رسیده‌اند که استفاده از آنها می‌تواند خطرات جدی و حتی جبران‌ناپذیری را برای سلامت کشاورزان به همراه داشته باشد. در کنار این مشکلات، محیط زیست نیز به واسطه وارد شدن ذرات شیمیایی و مخرب، در معرض تهدیدات جدی قرار می‌گیرد.

در حال حاضرGDL به عنوان عامل رایج نگهدارنده مواد غذایی به شمار می‌رود. این قند از نوع مواد زیست تجزیه‌پذیر و در عین حال ارزانقیمت است. این دو عامل مهم محققان را بر آن داشته است تا از آن به عنوان جایگزین مطمئنی برای آفت‌کش‌های شیمیایی استفاده کنند، اما استفاده از این فناوری نوین تنها به کشاورزی و مبارزه با آفات آن منتهی نمی‌شود بلکه می‌توان از این ترکیب نوین برای محافظت از ساختمان‌ها و بناهای قدیمی در برابر آفات گوناگون و حشرات موذی استفاده کرد. محققان به این نتیجه رسیده‌اند که می‌توان از این آفت‌کش طبیعی جدید در ترکیب با مواد ساختمان‌سازی یا رنگ‌های ساختمانی استفاده کرده تا به این وسیله از آنها در برابر موریانه‌ها و نظایر آنها محافظت نمود. نکته جالب‌تر این است که می‌توان آنها را در تلفیق با اسپری برای حفاظت از اراضی مختلف کشاورزی استفاده کرد؛ جایی که ضروری است تا آفات تحت کنترل درآیند، اما این پایان کار نیست چون می‌توان از آن در فرآیند پردازش غذایی و تاسیسات ذخیره‌سازی آنها استفاده کرد.

اهمیت و کاربردی بودن این فناوری نوین تا به آنجا بوده است که چندین دانشگاه و مرکز تحقیقاتی معتبر در آمریکا از این پروژه حمایت‌های قابل توجهی داشته‌اند. بنیاد ملی علوم و انستیتو ملی سلامت آمریکا ازجمله این مراکز هستند. این فناوری نوین در مراحل آزمایشگاهی کاملا امیدوارکننده بوده است و پیش‌بینی می‌شود در آینده‌ای نه‌چندان دور و در ابعاد کلان تجاری وارد بازارهای جهانی شود. این آفت‌کش مبنایی غیرشیمیایی داشته و این نکته را باید اوج هنرنمایی محققان در ارائه آن عنوان کرد، جایی که دیگر نگرانی از بابت تحت تاثیر قرار دادن محیط زیست و گیاهان و همچنین کشاورزان وجود ندارد.

فاطمه پورمزرعه