Od odpadu do nawozu [Eureka! DGP]

Wszechstronny burak

Choć na pierwszy rzut oka nie wygląda zbyt apetycznie, to burak cukrowy jest jedną z podstawowych roślin w polskiej kuchni. Z niego produkowany jest cukier: drobniutki do wypieków, kryształ do posypywania ciasteczek czy, jak kto woli, puder do gofrów.

Produktem ubocznym, który powstaje podczas wytwarzania cukru z buraków, jest betaina glicynowa. Można ją wykorzystywać jako dodatek do pasz, ale ponieważ nasz kraj cukrem stoi, mamy jej praktycznie nieograniczone ilości. Stąd zainteresowanie naukowców z Politechniki Poznańskiej tą substancją. – Uzyskałem grant z NCBR-u, w ramach którego używamy betainy z buraka do produkcji bioherbicydów – związków ochrony roślin, oraz związków dezynfekująco-myjących, jak różnego typu spreje do kuchni czy łazienki – opowiada prof. Michał Niemczak z Wydziału Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej.

W ramach grantu profesor wraz z zespołem przetwarzał betainę na sole amoniowe. Jedną z ich cech jest polepszanie właściwości środków ochrony roślin – pestycydów. I wszystko szło zgodnie z wytycznymi grantu, kiedy okazało się, że jedna z badanych substancji – sole bis-amoniowe – działa inaczej, niż zakładano. – W ramach pracy magisterskiej zamierzałam stworzyć związki redukujące długość korzeni i łodyg roślin. A okazało się, że związki, które badałam, nie tyle redukowały, nie tyle były obojętne, ile wręcz wydłużały długość korzeni. I to nie troszkę, ale nawet o 300 procent – opowiada Adriana Olejniczak, doktorantka prof. Niemczaka. – Z wypiekami na twarzy poszłam do promotora. Opowiedziałam mu historię, a on stwierdził, że to idealny materiał na patent. Tak powstały ukorzeniacze na bazie soli bis-amoniowych betainy – dodaje Olejniczak.

Sposobem prostego wytwarzania tych substancji zajął się inny członek poznańskiego zespołu. Doktorat Witolda Stachowiaka poświęcony jest alkilowaniu betain, czyli tworzeniu nowych związków chemicznych na bazie betainy poprzez dołączanie do niej nowych fragmentów. Jednym z surowców, które wykorzystuje do badań, jest właśnie betaina glicynowa. – Jest nietoksyczna i można ją jeść łyżkami, jednak dobrze rozpuszcza się tylko w wodzie. Kluczem naszego wynalazku okazało się odnalezienie innego rozpuszczalnika i ustalenie intensywności mieszania. To otworzyło nam stosunkowo prostą ścieżkę do nieznanych dotąd analogów betainy – mówi Stachowiak.

Buraczany pomocnik

W efekcie procesu powstają sole, które wystarczy rozpuścić w wodzie i zastosować na polu. – Sole te rozkładają się do betainy i alkoholi, nie stwarzają więc problemu dla środowiska. Są wyjątkowo ekologiczne – dodaje Stachowiak. Zespół przeprowadził już testy nowego ukorzeniacza. Na specjalnych płytkach z ziemią Adriana Olejniczak przez tydzień hodowała sorgo (roślinę pastewną). – Naukowcy są szczęśliwi, kiedy mają 140 proc. wzrostu przy użyciu ukorzeniaczy, a my od tego poziomu jesteśmy co najmniej dwa razy lepsi. Ponadto betaina reguluje osmotycznie zawartość wody w uprawianych przez nas roślinach. Dłuższe korzenie oznaczają, że mogą one więcej tej wody wchłonąć – mówi doktorantka. Z kolei Witold Stachowiak prowadził badania szklarniowe. – W badaniu rośliny rosły miesiąc i nie było istotnych różnic w stosunku do płytek. Mając więc na uwadze, że korzenie roślin są lepiej rozwinięte, to w warunkach rzeczywistych, czyli na polach uprawnych, plony także rozwijałyby się lepiej – dodaje.

Nowe ukorzeniacze to nadzieja dla polskich (i nie tylko) upraw. – Pochodzę z rolniczej rodziny, tata narzeka na suszę. Faktycznie, widać, że region Wielkopolski pustynnieje. Im dłuższy korzeń, tym lepsze pobieranie wody, rośliny mogą być większe – mówi Adriana Olejniczak. Podstawowym zastosowaniem wynalazku poznańskiego zespołu jest uprawa zbóż – pszenicy czy żyta. Naukowcy myślą też o rzepaku. – Nasze badania chcemy również poprowadzić w kierunku roślin korzeniowych: rzodkwi, marchwi – mówi prof. Niemczak. Trzykrotnie większe marchewki? To może być niezły patent.©Ⓟ