Γενετικά τροποποιημένα δέντρα υπόσχονται πιο βιώσιμο χαρτί

Το χαρτί είναι μεν ανανεώσιμο, η παραγωγή του όμως δημιουργεί εκατομμύρια τόνους χημικών αποβλήτων και απελευθερώνει μεγάλες ποσότητες αερίων του θερμοκηπίου.

Η χαρτοποιία όμως θα μπορούσε να γίνει λιγότερο επιβλαβής για το περιβάλλον χάρη στα γενετικά τροποποιημένα δέντρα που παρουσιάζουν αμερικανοί ερευνητές στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό Science.

«Δημιουργούμε ένα πιο βιώσιμο δάσος» σχολίασε σε δελτίο Τύπου ο Ρόντολφ Μπάρανγκου του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας, επικεφαλής της μελέτης.

To κύριο συστατικό του χαρτιού είναι η κυτταρίνη, η ίδια ουσία από την οποία αποτελείται το βαμβάκι. Το πιο δύσκολο στάδιο της παραγωγής χαρτιού είναι ο διαχωρισμός της κυτταρίνης από την λιγνίνη, το σκληρό, ξυλώδες υλικό που κρατά τα δέντρα όρθια.

Η διαδικασία απομάκρυνσης της λιγνίνης απαιτεί χημικά και νερό και εκπέμπει κάθε χρόνο περισσότερους από 150 εκατομμύρια τόνους άνθρακα.

Θα μπορούσε όμως να γίνει πιο καθαρή χάρη στις γενετικά τροποποιημένες λεύκες της νέας μελέτης, οι οποίες περιέχουν έως και 50% λιγότερη λιγνίνη.

Αν το μέσο εργοστάσιο χαρτοποιίας χρησιμοποιούσε τέτοιες λεύκες, λένε οι ερευνητές, η παραγωγή θα αυξανόταν κατά 40%, οι εκπομπές άνθρακα θα μειώνονταν κατά 20%  και το κέρδος στη διάρκεια ζωής της μονάδας θα μεγεθυνόταν κατά περίπου 1 δισεκατομμύριο δολάρια.

Οι πειραματικές λεύκες είναι μεν γενετικά τροποποιημένες, δεν φέρουν όμως γονίδια από άλλους οργανισμούς, κάτι που δυνητικά απλοποιεί την αδειοδότησή τους σε ορισμένες χώρες (μελλοντικά ίσως και στην Ευρώπη).

Το ξύλο των γενετικά τροποποημένων δέντρων έχει μια κοκκινωπή απόχρωση (Chenmin Yang, NC State University.)

Δεκάδες χιλιάδες συνδυασμοί

Προηγούμενες προσπάθειες παρέμβασης ώστε να μειωθεί η λιγνίνη στην ξυλεία χαρτοποιίας είχαν συναντήσει εμπόδια, καθώς η παραγωγή τους στα δέντρα ελέγχεται από εκατοντάδες γονίδια.

Η προσέγγιση που εφάρμοσε η τελευταία μελέτη ήταν ένα υπολογιστικό μοντέλο που εξέτασε 70.000 συνδυασμούς παρεμβάσεων σε πολλά γονίδια ταυτόχρονα.

Στη συνέχεια οι ερευνητές επέλεξαν τους 174 πιο υποσχόμενους συνδυασμούς και τους εφάρμοσαν στα φυτά χρησιμοποιώντας το μοριακό εργαλείο CRISPR, το οποίο μπορεί να προγραμματιστεί να κόβει τα μόρια DNA σε πολύ συγκεκριμένες θέσεις, έτσι ώστε να απενεργοποιούνται τα αντίστοιχα γονίδια ή να προστίθενται άλλα στη θέση τους.

Τα γενετικά τροποποιημένα δέντρα μεγαλώνουν εδώ και λίγα χρόνια σε θερμοκήπιο (Chenmin Yang, NC State University)

Τα γενετικά τροποποιημένα φυτά μεγάλωσαν σε θερμοκήπιο για έξι μήνες, οπότε διαπιστώθηκε ότι η αναλογία κυτταρίνης προς λιγνίνη ήταν βελτιωμένη κατά 230% σε σχέση με τις συμβατικές λεύκες.

Το γεγονός ότι οι νέες ποικιλίες θα προσέφεραν σημαντικό οικονομικό όφελος, πέρα από το περιβαλλοντικό, θα αποτελέσει ισχυρό κίνητρο για την υιοθέτησή τους, ελπίζουν οι ερευνητές.

Πρώτα όμως θα πρέπει να προχωρήσουν σε δοκιμές πεδίου και να παρακολουθήσουν τα δέντρα για χρόνια. Δεδομένου ότι η λιγνίνη παίζει σημαντικό ρόλο στη δομική σταθερότητα και την προστασία από έντομα, οι ερευνητές θα πρέπει να βεβαιωθούν ότι τα δέντρα αντέχουν σε θύελλες και επιδρομές εντόμων.