Нанотехнології в сільському господарстві

1. Нанотехнології в сільському господарстві

НАНОТЕХНОЛОГІЇ В
СІЛЬСЬКОМУ
ГОСПОДАРСТВІ

2.

В історії людства дуже часто найбільш сміливі і неймовірно
творчі ідеї висувалися не самими вченими, а дилетантами,
наділеними даром активно і барвисто пропагувати нові
теорії, однак в останні десятиліття з несподіваними
проектами до громадськості і влади все частіше
звертаються серйозні дослідники.
Уве Хартманн

3. Вступ

Досягнення науки і техніки дозволяють різко підвищити ефективність
сільськогосподарського виробництва та розширити ареали виробництва. Тому
основний напрямок подальшого розвитку сільського господарства - його
всебічна інтенсифікація.

4. Нанопрепарати

На сьогодні в нашій країні розроблені функціональні нанобіоматеріали, що є
комплексними сполуками, в яких у ролі комплексоутворювача виступають
наночастинки мікроелементів, електрично заряджені зі знаком «мінус».

5. Нанопрепарати

В нашій країні проводять дослідження зі створення плівок металів і сплавів
(1,5-100 нм) методом конденсації у вакуумі на різних підкладках шляхом
використання зондової скануючої мікроскопії та електронографії.
Суспензіями нанокристалічних порошків металів проводять передпосівну
обробку насіння та саджанців буряків, картоплі, пшениці. Збільшення врожаю
в результаті застосування такого прийому становить 20-35%.

6. Нанопрепарати

Одночасно відзначається підвищення адаптації рослин до стресових умов і
поліпшується якість сільськогосподарської продукції. Нанотехнології
застосовуються для обробки соняшнику, тютюну і картоплі після збирання їх
урожаю, при зберіганні яблук в регульованих умовах, та при озонуванні
повітряного середовища.

7. Генетично модифіковані організми

Генетично модифікований організм (ГМО) - це організм, генотип якого було
змінено за допомогою методів генної інженерії. Генетичні зміни, як правило,
здійснюються в наукових та сільськогосподарських цілях. Генетична
модифікація відрізняється від природного та штучного мутагенезу саме
направленою зміною генотипу. При цьому генетичний матеріал переносять з
одного організму в інший, використовуючи технологію рекомбінантних ДНК.
Якщо при цьому ДНК, яку переносять, походить з іншого виду, отримані
організми називають трансгенними.

8. Генетично модифіковані організми

Генну інженерію використовують для створення нових сортів рослин, стійких
до несприятливих умов середовища, гербіцидів та шкідників або рослин, що
мають покращені ростові та смакові якості. Згідно з Міжнародною службою з
придбання агро-біотехнічних розробок (ISAAA), у 2010 приблизно 15
мільйонів фермерів вирощували генетично модифіковані культури у 29
країнах. Загальна комерційна цінність біотехнологічних культур, вирощених у
2008 році була оцінена у 130 мільярдів доларів. Найбільше вирощують
генетично модифіковану сою, кукурудзу та бавовну.

9. Трансгенні рослини

Генетично модифіковані рослини — це рослини, ДНК яких модифіковане
шляхом застосування генетично інженерних методів. Основною ціллю
створення ГМ рослин є представлення нових сортів із специфічними
ознаками, які не притаманні для рослин цього виду. Прикладом таких ознак
можуть бути стійкість до різного роду гербіцидів, шкідників, стійкість до
несприятливих умов зовнішнього середовища (солестікість, посухостійкість
тощо) чи набуття нових якостей харчового значення.

10. Трансгенні тварини

Один з перших успішних експериментів по створенню трансгенних тварин
було проведено на мишах. В геном миші було вбудовано ген, що кодує гормон
росту пацюка, який стимулювався, якщо в раціоні мишей були наявні важкі
метали. В результаті при годуванні важкими металами ці миші росли в два
рази швидше за нетрансгенних мишей і досягали вдвічі більших розмірів.

11. Трансгенні тварини

Один з найперспективніших напрямків генної інженерії — «вирощування ліків
на фермі» — отримання з молока трансгенних тварин великої кількості
рідкісних або дорогих білків, що застосовуються у медицині. У 1999 вчені з
Університету Guelph в Онтаріо (Канада) створили генетично модифікованих
свиней Enviropig. Вони втрачають на 30 −70.7 % менше фосфору з
екскрементами ніж звичайні свині.

12. Клонування тварин

Клонування тварин — перспективний напрям. Можна, наприклад,
використовувати зародки тварин на стадії кількох клітин і, розділивши такий
зародок на окремі клітини, одержати певну кількість генетично ідентичних
(однакових) організмів. Цей процес повторюють багато разів, тому що на цій
стадії клітини ще не досягають необоротної спеціалізації. У такий спосіб
створюють безліч ідентичних копій однієї тварини, що має цінні ознаки.
Клонування зародків перспективне у тваринництві, наприклад при
розведенні великої рогатої худоби, овець та кіз. Воно прискорює отримання
будь-якої кількості тварин від бажаних материнських особин.

13. Вівця Доллі

Вівця Доллі — самиця вівці, перша успішно клонована тварина з клітини іншого
дорослого організму. Експеримент проводився у Великій Британії, у місті
Мітлодіан, Шотландія. Тут вона народилася 5 липня 1996 року, преса ж
повідомила про це лише через 7 місяців — 22 лютого 1997 року. Проживши 6
років, вона померла 14 лютого 2003 року.

14. Висновок

Отже, нанотехнології здатні зробити революцію в сільському господарстві.
Молекулярні роботи здатні виробляти їжу, замінивши сільськогосподарські
рослини і тварин. Наприклад, теоретично можливо виробляти молоко прямо
з трави, минаючи проміжну ланку - корову. Саме тому досліди в цій галузі
науки є надзвичайно важливими та корисними.