Nový objev slibuje nahradit zatím nenahraditelná hnojiva pomocí enzymů

Vědcům z Sheffieldské univerzity se podařilo objevit enzym, který umožňuje získávat snadno fosfor. Pokud by se povedlo prosadit ho v průmyslových rozměrech, mělo by to podle autorů studie potenciál nahradit dnešní fosfátová hnojiva, bez nichž je moderní zemědělství nepředstavitelné.

Nově objevený enzym by měl snížit spotřebu fosfátových chemických hnojiv, na nichž jsou závislé globální systémy produkce potravin. Tato hnojiva se totiž dnes získávají těžbou neobnovitelných a stále dražších anorganických zdrojů horninového fosfátu. Navíc se většina z jejich ložisek nachází v politicky nestabilních částech planety, popisují vědci ve studii, která vyšla v odborném časopise PNAS.

Bez fosforu není života

Všechny organismy na Zemi, rostliny i živočichové, potřebují fosfor pro svůj zdravý růst a vývoj. Jenže jeho zásoby jsou ve fosfátech omezené –⁠ a ubývá jich. To do budoucna ohrožuje výnosy plodin a tím i udržitelnost našich globálních systémů produkce potravin. Zemědělství je největším spotřebitelem neobnovitelného fosforu, takže jeho omezené zásoby mají důležité důsledky pro globální potravinovou bezpečnost, biologickou rozmanitost i regulaci klimatu.

Nejjednodušší formou fosforu používanou v hnojivech jsou neobnovitelné anorganické fosforečnany. V oceánu a půdě se většina celkového fosforu vyskytuje ve složitých organických formách, což vyžaduje enzymy obecně známé jako fosfatázy, které uvolňují fosfáty, aby je rostliny a řasy mohly využít jako živinu.

Výzkumníci z univerzitního Institutu pro udržitelné potraviny teď dokázali identifikovat jedinečnou bakteriální fosfatázu, která se hojně vyskytuje v životním prostředí. Látka jménem PafA dokáže účinně uvolňovat fosfáty používané v hnojivech z jejich organických forem –⁠ tedy z přírody, kde jsou obsaženy.

Studie prokázala, že PafA dokáže rychle mineralizovat přirozeně se vyskytující organický fosfát nezávisle na jeho množství. Většina enzymů právě s tímto měla problém, jakmile bylo fosfátu moc, enzymy přestávaly fungovat. PafA je ale jedinečná v tom, že její funkce při hromadění fosfátu netrpí.

Praktické aplikace jsou zatím vzdálené

„Náš další výzkum bude zkoumat, jak PafA funguje. Pochopení její funkce je klíčové pro to, abychom byli schopni navrhnout optimalizované enzymy pro použití v zemědělství,“ uvedli autoři výzkumu.

Tým teď pracuje na zkoumání toho, co způsobuje, že některé formy PafA jsou aktivnější než jiné. Cílem je navrhnout enzym, který by mohl být využit k podpoře udržitelného zemědělství, a to prostřednictvím poskytování snadno dostupných organických zdrojů fosforu pro rostliny.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Mnohým AI chybí dostatečná opatření při dotazech vztažených k terorismu, varuje zpráva

Mnoho modelů umělé inteligence (AI) nemá dostatečné bezpečnostní mechanismy proti žádostem o „pomoc při teroristické operaci“, uvádí iniciativa Tech Against Terrorism v páteční zprávě.
před 8 hhodinami

Za padesát let zmizely tři čtvrtiny volně žijících obratlovců

Populace volně žijících obratlovců klesly v letech 1970 až 2022 v průměru o 73 procent. Největšími hrozbami pro tyto živočichy jsou ztráta a degradace stanovišť, nadměrné využívání přírodních zdrojů, klimatická změna, znečištění, invazní druhy nebo nemoci. Nejhůře jsou na tom sladkovodní populace živočichů, které poklesly průměrně o 85 procent. Vyplývá to ze Zprávy o stavu planety 2026 (Living Planet Report).
před 10 hhodinami

Emise skleníkových plynů za poslední dekádu měly dopad na sílu veder v Evropě, ukazuje studie

Když Evropu zasáhne mimořádná vlna veder, dokážou klimatologové poměrně dobře stanovit, jakou roli v ní sehrála člověkem způsobená změna klimatu. Nedávno publikovaná studie si ale klade mnohem složitější otázku – dá se v konkrétní vlně veder rozeznat vliv části skleníkových plynů, konkrétně těch, které lidstvo vypustilo teprve během posledních deseti let?
před 14 hhodinami

AI vyřešila stovky matematických problémů, tvrdí OpenAI. Vědci protestují

Společnost OpenAI zaměřená na výzkum a vývoj umělé inteligence (AI) zveřejnila rozsáhlou sbírku matematických výpočtů, které vytvořil její nový interní model. Podle deníku The New York Times (NYT) výsledky na jednu stranu odhalují, čeho jsou nejpokročilejší modely AI schopny, ale vyvolávají i otázku, do jaké míry se výsledky opírají o práci skutečných matematiků. Překotný vývoj AI také vyvolává obavy, že firmy technologii vyvíjejí rychleji, než se změně dokáže přizpůsobit akademické prostředí.
8. 10. 2026‌‌

Rakovina dutiny ústní zabije ročně stovky Čechů. Člověk ji může odhalit sám, radí stomatolog

Stovky lidí ročně zbytečně zemřou na rakovinu dutiny ústní, hlavně proto, že se s touto diagnózou dostanou k lékaři pozdě. Ve skutečnosti mohou ale hodně udělat sami, tento nádor se dá totiž odhalit i pomocí samovyšetření. Včasný záchyt je pro toto zhoubné onemocnění klíčový, říká v rozhovoru pro ČT24 přednosta Stomatologické kliniky FN Plzeň Lukáš Hauer.
8. 10. 2026‌‌

Větrné elektrárny mohou ochlazovat mořskou hladinu, ukázal výzkum

Spočítat dopady větrných elektráren na okolí není úplně snadné – zejména na moři, kde existuje spousta nejrůznějších vlivů, jejichž dopady komplikují vyhodnocení. Teď přišli s kvalifikovanými odhady experti ze Skotska.
8. 10. 2026‌‌

Zemřela Margaret Hamiltonová, která vyvíjela programy pro NASA

Ve věku devadesáti let zemřela americká softwarová inženýrka Margaret Hamiltonová, která vedla tým, jenž vyvíjel letový software pro program Apollo amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA). Informoval o tom její někdejší zaměstnavatel, Massachusettský technický institut (MIT).
8. 10. 2026‌‌

Největší soukromá archeologická společnost na světě končí, stovky vědců jsou bez práce

„Archeologie jako byznys s růstovou strategií“ – takový byl záměr americké soukromé společnosti Chronicle Heritage, která zaměstnávala stovky archeologů, antropologů a paleontologů. Na začátku října přestala fungovat, možná i kvůli obavám z budoucího nedostatku financí.
8. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.