Barátságban a baktériumokkal

Az ötlet három évtizede született, ez idő alatt húsz olyan új növényfajtát hoztak létre, amelyek nitrogén-önellátóvá váltak, miután a levegő nitrogénjéből táplálkozni képes baktériumokkal éltek laza szimbiózisban. Ez azért is hasznos, mert a nitrogéntartalmú műtrágya sokszor helytelen használata szennyezi a talajvizeket és folyókat, így az ivóvízkészletet is, rákkeltő anyagokat juttat az élelmiszerbe, a természetben pedig algavirágzást, halpusztulást eredményez. Ezenfelül tetemes szén-dioxid-kibocsátással is jár. A technológia azonban más lehetőségekre is utat nyit.

– Telepíthetünk a növénybe olyan mikroorganizmusokat is, amelyek elpusztítják a rovarokat, a gombákat – vázolja az eredményeiket dr. Varga Szilárd Sándor. – Értékesebb élelmiszer és takarmány állítható elő, ha a növény olyan mikrobákkal él együtt, amelyek esszenciális aminosavakat termelnek, a fehérjék összetevőit. Létre lehet hozni gyógyszerhatóanyagot termelő vagy gyomirtókra rezisztens, fagy- és szárazságtűrő szimbiózisokat is. Használtunk fény kibocsátására képes mikrobákat is, egészen pontosan a mélytengeri halak világítószerveiben élő Photobactereket, így születtek sötétben világító dísznövények. Ezekkel pár éve a médiában is megjelentünk, hiszen látványosan demonstrálható velük a módszer.

A növények és baktériumok együttélése egyébként is előfordul a természetben, tehát nem valami természetellenes megoldásról van szó, habár a kutatók valóban olyan szervezeteket társítottak, amelyek normális esetben soha nem találkozhatnának, hiszen eltérő éghajlaton honosak. Az együttélések megteremtésével egyébként már a hatvanas évek óta kísérleteznek világszerte, ez adja a bakteriális oltóanyag-fejlesztések fő irányait, de a hazai kutatók teljesen új megközelítésben és módszerrel próbálkoztak, amely jóval eredményesebbnek bizonyult. Azért nehéz a kivitelezése, mert például a baktériumközösségek nem feltétlen maradnak meg a növény egész életében, más baktériumcsoportok felülkerekedhetnek rajtuk, mint ahogy az is előfordulhat, hogy nem kedvez a szimbiózis a növénynek, és a pusztulását okozza. A hazai kutatók egyik fontos szempontja az volt, hogy ne csak a növényeket, hanem a baktériumok világát is kezdjük el „nemesíteni”. Az eljárás során kiválasztják a kívánt tulajdonságú, hasznos mikroorganizmust, a jellemzőit megerősítik és fokozzák, majd steril rendszerek segítségével új típusú szimbiótaként betelepítik a célnövény egész élettartamára.

Mindez a növénynemesítés új korszakát nyitja meg, nemcsak kiváltható vele a génmódosítás és a környezetszennyező, egészségkárosító permetezőszerek használata, hanem olyan, új növények is létrehozhatók, amilyenekre a hagyományos növénynemesítés és a génmódosítás nem képes.

Varga Szilárd Sándor munkatársaival az ELTE Növényélettani, Növényszervezettani, illetve Mikrobiológia tanszékein kezdte meg a kutatásokat a kilencvenes években, együttműködve az akkor még Kertészeti Egyetemmel, majd létrehozott 2006-ban egy önálló kutató-fejlesztő céget, ez azonban nem élte túl a 2008-as válságot, így most egyéb biotechnológiai projekt tudományos igazgatójaként dolgozik. Ám az eredményeket több tudományos publikáció, a kutatók témában írt disszertációi, továbbá egy akadémiai székfoglaló tartalmi része is validálta. Jelenleg szakmai támogatását és együttműködési szándékát adta a további kutatásokhoz a Nemzeti Agrárgazdasági Kamara, az ELTE – ATK Talajbiom-kutató Transzdiszciplináris Kiválósági Központ, a Szent István Egyetem Genetikai, Mikrobiológiai és Biotechnológiai Intézete, az ELTE Mikrobiológiai Tanszéke, valamint a Magyar Szőlőszaporítóanyag-termesztők Szövetsége.

Pillanatnyilag igyekeznek ismét forrásokat teremteni pályázatokon vagy befektetőkön keresztül. Az egyik legnagyobb banánexportáló ország, Kolumbia agrárminisztériuma is jelezte együttműködési szándékát, ugyanis az új ismeretek hasznosításához most különleges lehetőséget kínál a banánpestisnek is nevezett gombás fertőzés, ami a világ 130 banántermelő országában ütötte fel a fejét. Fél évszázada egyszer már összeomlott a világ banántermelése egy hasonló kór következtében, így nagy az érdeklődés a magyar kutatók munkája iránt, miután létrehoztak egy védett banánfajtát.

Úgy tűnik, egyelőre hiába az érdeklődés, igencsak leszűkíti a lehetőségeket az igyekezet, hogy itthon tartsák a fejlesztést: a technológiát nemzeti értéknek tekintik, így arra törekszenek, hogy hazánknak teremtsen bevételt. Nem szeretnék megkockáztatni, hogy a módszer lényegi része kiszivárogjon az országból a befektetőkön keresztül, ezért aztán nem nyilvánosak azok a kutatások sem, amelyekkel ugyanezen a platformon sokkal hatékonyabb megoldást fejlesztettek, többféle növénnyel és többféle organizmussal. Hogy mennyit is ér a technológia, épp csak jelzésszerűen mutatja egy nemzetközi könyvvizsgáló cég ítélete: egy nem túl jelentős energianövény hazai alkalmazására vonatkozóan is ötszázmillió forintot meghaladó szellemi értéket állapított meg egy részmegoldásuk felértékelésekor.

– Ez az innováció egy biotechnológiai Szilícium-völgy, vagyis fejlesztési-innovációs központ kiépítésére ad lehetőségét – hívja fel rá a figyelmet a biológus. – Kivételes gazdasági, pénzügyi, politikai és tudományos lehetőségeket nyújthat hazánknak már középtávon is, ezenfelül a globális élelemtermelést is hatékonyabbá teszi, amire nagy szükség van a növekvő népesség okán.