Cercetătorii au introdus în plante mici de laborator un traseu metabolic adițional, iar testele indică că acesta le-a modificat substanțial creșterea și modul de depozitare a carbonului într-un laborator din mediul științific actual. Conceptul nu este complet nou: de la primele cercetări despre fotosinteză până la ingineria metabolică contemporană s-au încercat optimizări ale modului în care plantele capturează și păstrează carbonul, iar acum o echipă a reintrodus un circuit biochimic care pare să transforme o buruiană de laborator într-un … mic rezervor de grăsimi vegetale.
Plantele care au primit toate genele necesare pentru ceea ce autorii denumesc ciclul McG au ajuns să cântărească de două‑până la trei ori mai mult decât plantele martor care aveau doar unele gene. Nu este vorba doar de masă: au mai multe frunze, frunzele sunt mai voluminoase, iar producția de semințe s‑a majorat. Măsurătorile de carbon arată că, în diverse condiții de creștere, plantele cu ciclul McG complet au fixat mai mult carbon din atmosferă, fără a consuma mai multă apă. Sună bine: mai mult carbon fixat, aceeași cantitate de apă, o eficiență pe care agricultorii ar aprecia‑o, dacă se confirmă la scară largă.
Când cercetătorii au utilizat bicarbonat radioactiv pentru a urmări traseul carbonului, acesta a apărut în moleculele anticipate, confirmând activitatea noului traseu. Imaginile celulare au arătat ceva și mai evident: celulele s‑au umplut cu buzunare interne pline exclusiv cu materiale grase. Nivelul trigliceridelor a crescut de peste o sută de ori în unele situații. Practic, planta a început să convertească surplusul de carbon în lipide, formând depozite interne de grăsime, exact ceea ce își doresc producătorii de biocombustibili, dar fără elementul promoțional.
Există însă numeroase semne de întrebare. În primul rând, aceste rezultate provin de la Arabidopsis, o plantă mică folosită frecvent ca model de laborator. Nu este clar dacă același efect se poate reproduce la plante mai mari sau la culturi agricole. Ce funcționează într‑o frunză mică poate produce reacții neașteptate într‑un copac sau într‑un porumb cu rădăcini și biologie diferite. În plus, mediile de laborator sunt adesea bogate în nutrienți; în condiții de câmp, cu soluri sărace, secetă sau alți factori de stres, rezultatele ar putea să difere. Un alt aspect important este soarta carbonului fixat: faptul că plantele stochează mai mult carbon sub formă de lipide nu asigură că acel carbon va rămâne sechestrat pe termen lung. La moartea plantei, grăsimile pot fi oxidate rapid și readuse în atmosferă, caz în care impactul climatic ar fi redus.
Totuși, există aplicații practice demne de menționat. Bioenergia utilizează adesea modificări ale lipidelor din plante sau alge, iar acumularea crescută de trigliceride ar putea face anumite plante mai adecvate pentru producția de biocombustibili. Rămâne de verificat dacă, prin optimizări suplimentare, astfel de modificări ar putea conduce la biocombustibili cu bilanț de carbon efectiv pozitiv. Până atunci, rezultatul are valoare științifică: demonstrează că este posibil să reconfigurăm componente ale metabolismului fotosintetic, un ansamblu de reacții funcționat timp de miliarde de ani, fără a distruge total planta. Aproape ca și cum ai înlocui piese într‑un ceas vechi și totuși ai păstra ceasul în stare de funcționare.
Science, 2025. DOI: 10.1126/science.adp3528 este referința studiului original, iar discuțiile privind implicațiile practice, limitele constatate și posibilele aplicații în domeniul biocombustibililor vor continua pe baza unor experimente extinse și a testelor pe specii agricole.
Studiul raportează creșteri ale nivelurilor de trigliceride de peste 100 de ori și majorări ale greutății de două‑trei ori în Arabidopsis. Aceste valori sunt utile pentru a evalua potențialul, dar ridică și întrebări concrete: cum ar răspunde culturile alimentare, ce costuri energetice și nutriționale implică menținerea unor astfel de rețele metabolice și cât din carbonul fixat rămâne efectiv stocat pe termen lung. Ce scenarii practice ar fi necesare pentru ca aceste modificări să fie utile în agricultură sau în producția de biocombustibili? Care sunt pașii următori pentru a testa siguranța și eficacitatea la scară largă?
Fii primul care comentează