Bioteknologia tarjoaa monilla eri aloilla ratkaisuja ihmiskuntaa koetteleviin haasteisiin. Yksi alan uusimmista innovaatioista voi esimerkiksi parantaa merkittävästi ruoantuotannon kestävyyttä. Yhdysvaltalainen bioteknologiayritys Pivot Bio on kehittänyt menetelmän, jonka avulla synteettiset typpilannoitteet voidaan korvata mikrobipohjaisilla lannoitteilla.
Typen rooli on keskeinen kaikelle elämälle maapallolla. Se on yksi kasvien elintärkeistä rakennusaineista, jota ilman elämää ei yksinkertaisesti olisi. Maataloutemme tukipilariksi muodostuneet typpilannoitteet kehitettiin 1900-luvun alussa kun ihmiskunta kohtasi haasteen: miten kasvattaa riittävästi ruokaa nopeasti kasvavalle väestölle? Ratkaisuksi kehitettiin mullistava Haber-Bosch-menetelmä, jonka avulla voitiin sitoa ilmakehässä olevaa typpeä synteettisesti ja kasvattaa typpilannoitteiden tuotanto teolliseen mittakaavaan. Menetelmä mahdollisti maatalouden tuottavuuden merkittävän nousun, mutta samalla se on johtanut suuriin ympäristöongelmiin, kuten kasvihuonekaasupäästöihin ja vesistöjen rehevöitymiseen.
Ratkaisu löytyy luonnosta: mikrobit
Vaikka synteettisten lannoitteiden keksiminen oli tieteellinen läpimurto, on luonnon oma ratkaisu typensidontaan jo satoja miljoonia vuosia vanha. Eräät mikrobit, erityisesti tietyt bakteerit, osaavat sitoa ilmakehän typpeä ja muuttaa sen ammoniakiksi, jota kasvit voivat suoraan hyödyntää. Biologinen typensidonta on täysin luonnollinen prosessi.
Pivot Bio, on valjastanut typen muuntamiseen kykenevät mikrobit ja kehittänyt niistä kestävän ratkaisun synteettisten typpilannoitteiden tilalle. Pivot Bion muokkaamat mikrobit voivat elää symbioosissa viljelykasvien juuristossa, sitoa ilmakehän typpeä ja tuottaa kasveille niiden tarvitseman ammoniakin suoraan. Pivot Bio on muokannut luonnossa esiintyviä mikrobeja jatkamaan ammoniakin tuotantoa, vaikka maaperässä olisi synteettisistä lannoitteista peräisin olevaa ylimääräistä nitraattia, joka normaalisti pysäyttäisi niiden toiminnan. Tämä mahdollistaa kasvien tarvittavan typen saannin ilman synteettisten lannoitteiden haittoja. Käytännössä se tarkoittaa sitä, että viljelijät voivat kylvää muokatut mikrobit maahan yhdessä siementen kanssa, jolloin ne kasvavat kasvin rinnalla ja tuottavat typpeä niin kauan kuin kasvi on elossa. Mikrobit tuottavat typen suoraan juuristoon jolloin se ei huuhtoudu eikä haihdu.
Kestävä tulevaisuus mikrobien avulla?
Mikrobien hyödyntäminen maataloudessa voi olla merkittävä askel kohti kestävämpää ruoantuotantoa. Sen avulla voidaan vähentää synteettisten lannoitteiden tarvetta sekä maatalouden hiilijalanjälkeä ja lisäksi vähentää vesistöihin kohdistuvaa kuormitusta.
Pivot Bion geenimuokattuja mikrobeja ei tällä hetkellä myydä EU:ssa tiukkojen geenimuunneltuja organismeja (GMO) koskevien säädösten vuoksi. Euroopassa on myös laajaa julkista vastustusta GMO-tuotteita kohtaan, mikä on vaikuttanut poliittisiin päätöksiin säilyttää tiukat rajoitukset niiden käytölle.