كيف يمكن لتخزين الطاقة في النباتات أن يعزز الأمن الغذائي

يهدف بحث جديد بقيادة جامعة بروك إلى اكتشاف كيف يمكن لعملية التمثيل الضوئي وتخزين الطاقة في النباتات أن تعزز الأمن الغذائي في جميع أنحاء العالم.
منذ أكثر من ثلاثة مليارات سنة، قامت البكتيريا الزرقاء، وهي الطحالب الخضراء المزرقة التي نراها في بعض البحيرات، بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية من خلال عملية التمثيل الضوئي.

ومع ذلك، فإن ديفيا كور ماتا، الأستاذة المساعدة في الكيمياء في جامعة بروك، تشعر بالفضول بشأن نوع معين يستخدم جزءًا غير مرئي تقريبًا من طيف الألوان لتحويل الضوء وتخزين الطاقة – وهي المعرفة التي يمكن أن يكون لها آثار قوية على الزراعة والأمن الغذائي.

كان ماتا من بين 18 باحثًا من بروك حصلوا على تمويل من مجلس البحوث في العلوم الطبيعية والهندسية في كندا (NSERC).

حصلت الجامعة على أكثر من 3 ملايين دولار من جولة منح برامج الأبحاث الاستكشافية لعام 2024

فهم تخزين الطاقة في النباتات

يتضمن مشروع ماتا دراسة نوع معين من البكتيريا الزرقاء البحرية يسمى Acaryochloris marina، يحتوي هذا النوع على جزيئات صبغية تسمى الكلوروفيل د، والتي تسمح له بسحب الطاقة من الضوء الأحمر البعيد، والذي يقع في أقصى الطرف الأحمر من طيف الألوان المرئي.

يهدف المشروع إلى فهم أفضل لكيفية قدرة A. marina وأنواع أخرى على جمع وتخزين الطاقة في ظل ظروف الإضاءة المنخفضة للغاية.

وتقول إن مثل هذه المعلومات يمكن أن تساعد في تعزيز الزراعة والأمن الغذائي العالمي .

وأوضح ماتا أن “هذه القدرة الرائعة على التكيف تشير إلى أنه من الممكن استخدامها لتصميم محاصيل تزدهر في ظروف مظللة وقد تؤدي حتى إلى ابتكارات في مجال الطاقة المستدامة”.

مراقبة إجهاد النبات لتعزيز الأمن الغذائي

تشمل الفوتونات الحيوية دراسة الفوتونات في الأنظمة البيولوجية لتحديد ما إذا كانت الخلايا والأنسجة سليمة أم لا، وتلعب دورًا رئيسيًا في التصوير الطبي والإجراءات العلاجية.

يسعى الباحثون إلى تحسين الأمن الغذائي من خلال تزويد المزارعين بأدوات فعالة من حيث التكلفة لمراقبة إجهاد النباتات في المحاصيل.

وقال ألونسو زاففر، الذي يعمل في المشروع: “إن إحدى الطرق الممكنة لتحسين الزراعة هي مراقبة ومراقبة المحتوى الصحي والتغذوي والأيضي للمحاصيل في الوقت الفعلي.

“يهدف هذا المشروع إلى تحديد وتطوير وتحسين الأدوات الفوتونية لمراقبة أداء النبات لدعم قطاعات الزراعة والبستنة والغابات”، “يهدف هذا المشروع إلى تحديد وتطوير وتحسين الأدوات الفوتونية لمراقبة أداء النبات لدعم قطاعات الزراعة والبستنة والغابات.”