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Journal of the American Chemical Societyに掲載された最近の研究では、MITの化学技術者が、窒素固定細菌を保護するように設計された革新的な有機金属コーティングを導入し、細菌の生産と農場への輸送を拡大する際の課題に対処しました。化学肥料は世界の温室効果ガス排出量の 1.5% に寄与しており、細菌肥料に持続可能な代替手段が期待できる可能性があります。
金属フェノール ネットワーク (MPN) として知られる革新的なコーティングは細菌細胞の完全性を維持し、トウモロコシやチンゲンサイなどのさまざまな種子の発芽率を向上させます。これらのコーティングされたバクテリアは華氏 132 度までの熱に耐えるため、輸送中に冷蔵保存する必要がありません。アリエル・ファースト氏が主導したこの研究は、微生物肥料が農家にとってより入手しやすくなり、広範な流通と費用対効果の可能性を強調している。
化学肥料を生産するための従来のハーバー・ボッシュ法は、炭素を大量に消費するだけでなく、時間の経過とともに土壌の栄養素を枯渇させます。対照的に、窒素固定細菌を組み込んだ再生農業は、土壌の健康を持続的に回復することを目的としています。一部の農家は微生物肥料を採用していますが、多くの農家にとって現場での発酵は依然として法外なコストがかかります。
生きた細菌を農村地域に輸送することは、熱に弱く、構造が繊細であるため、課題に直面しています。ファースト氏のソリューションには、細菌を熱と凍結乾燥の両方の損傷から保護する金属フェノールネットワークである MPN コーティングを適用することが含まれます。鉄、マンガン、アルミニウム、亜鉛を含む FDA 承認の成分により、安全性と環境への配慮が保証されています。
研究者らは、窒素固定細菌であるシュードモナス・クロロラフィスを封入した12の異なるMPNをテストした。すべてのコーティングは、輸送中の細菌の生存にとって重要な高温と湿度から細菌を効果的に保護しました。種子の発芽実験により、マンガンとエピガロカテキンガレート(EGCG)の組み合わせである最も効率的なMPNが、未処理の種子と比較して発芽率を150パーセント向上させることが明らかになりました。
研究主任のアリエル・ファースト氏は、再生農業のためのこの技術を大規模に商業化するためにセイア・バイオ社を設立した。製造プロセスの費用対効果は、現場で発酵するためのインフラを持たない小規模農家に利益をもたらし、持続可能な農業実践へのアクセスを民主化すると期待されています。
MIT の先駆的な有機金属コーティングは、持続可能な農業に向けた大きな進歩を示し、温室効果ガス排出量の削減と土壌の健康状態の改善を約束します。この画期的な進歩により、農家が肥料を散布する方法が変わり、再生型農業がすべての人にとってよりアクセスしやすく、費用対効果の高いものになる可能性があります。