Международный коллектив исследователей Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского ЮФУ предложил использовать наночастицы цинка в качестве микроудобрений для обогащения растений. По их мнению, такой подход обеспечит повышение питательной ценности продуктов и защитит здоровье людей от проблем, связанных с недостатком этого важнейшего микроэлемента.
Цинк (Zn) играет важнейшую роль в организме человека и после железа является вторым по распространенности и значимости микроэлементом. Его дефицит (гипоцинкоз) может вызвать различные проблемы, такие как снижение иммунитета, патологическое выпадение волос, дерматиты, нарушение сна и ряд других симптомов, снижающих качество жизни.
В новом научном исследовании, результаты которого опубликованы в журнале «Frontiers in Bioscience-Landmark», ученые Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского ЮФУ предложили способ обогащения цинком овощей и злаковых культур с помощью наночастиц (метод, предполагающий использование наноматериалов для повышения продуктивности семян и раннего роста растений).
«В нашем случае на семена наносили наноразмерные частицы цинка. Это не только положительно сказалось на всхожести семян, но и повысило усвояемость цинка из растительной пищи. Из пищи усваивается только порядка 30% содержащегося в ней цинк. При этом, из растительной цинк усваивается хуже, чем из животной», – рассказала профессор, заведующая кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов АБиБ ЮФУ Татьяна Минкина.
Она добавила, что для увеличения эффективности питания растений цинком был применен метод внекорневой подкормки, то есть прямое распыление питательных растворов на листья растений. В этом случае питательные вещества доставляются непосредственно в сосудистую систему растения, что обеспечивает его их дальнейшее быстрое усвоение.
Ученые зафиксировали, что внесение наноразмерных частиц цинка в почву ведет к существенному увеличению содержания данного микроэлемента в различных культурах. Так, концентрация Zn в коричневом рисе выше на 13,5–39,4% по сравнению в необработанными растениями. Результаты также показали, что наноцинк значительно улучшил биодоступность микроэлемента в собранных культурах, то есть он может лучше усваиваться человеком.
«Полученные результаты не только показывают высокий потенциал нанотехнологий в сельском хозяйстве, но и предлагают многообещающее решение глобальной проблемы здравоохранения. Наше исследование открывает новые возможности для разработки устойчивых и эффективных стратегий борьбы с дефицитом питательных веществ в глобальном масштабе», – объяснила ученая.
Дальнейшие задачи научного коллектива – масштабирование исследований от контролируемых лабораторных до полевых условий.
Исследование выполнено в рамках реализации проекта ЮФУ «Управление почвенными ресурсами и агроклиматология» государственной программы поддержки вузов «Приоритет-2030» (национальный проект «Наука и университеты»).