Λεύκες κατά παραγγελία

Γενετικά τροποποιημένες λεύκες, που έχουν την ιδιότητα να διασπώνται ευκολότερα από τα φυσιολογικά δέντρα έτσι ώστε να παράγονται ευκολότερα βιοκαύσιμα, χαρτοπολτός και άλλα παράγωγα της ξυλείας, δημιούργησαν καναδοί και αμερικανοί επιστήμονες.

Οπως ισχυρίζονται, τα νέα γενετικά τροποποιημένα δέντρα θα διευκολύνουν στο μέλλον την επεξεργασία της ξυλείας, καθώς για τη διαδικασία αυτή θα απαιτούνται λιγότερες χημικές ουσίες και λιγότερη ενέργεια.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Σον Μάνσφιλντ του Πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολομβίας και τον βιοχημικό Τζον Ραλφ του Πανεπιστημίου του Γουισκόνσιν – Μάντισον, εισήγαγαν ένα γονίδιο (προέρχεται από το βότανο «κινεζική αγγελική») και τροποποίησαν κατάλληλα την ουσία λιγνίνη, έτσι ώστε να διασπάται με μεγαλύτερη ευκολία.

Η λιγνίνη αποτελεί βασικό συστατικό της κυτταρικής μεμβράνης των περισσότερων φυτών και συνιστά ένα από τα μεγαλύτερα φυσικά εμπόδια στην επεξεργασία του ξύλου, τόσο για τη χαρτοβιομηχανία όσο και για την αναδυόμενη βιομηχανία βιοκαυσίμων (το ξύλο, για να διασπαστεί, πρέπει να υποβληθεί επί ώρες σε καυτό «μπάνιο» καυστικής σόδας σε θερμοκρασία 170 βαθμών Κελσίου).

Μέχρι σήμερα, η λιγνίνη – ένα ανθεκτικό πολυμερές που αποτελεί το 20% έως 25% του δέντρου – πρέπει να αφαιρεθεί από το ξύλο, μια δαπανηρή, ενεργοβόρα και επιβαρυντική για το περιβάλλον διαδικασία. Η γενετική τροποποίηση του φυτού, ώστε η λιγνίνη να είναι πιο φιλική στη βιομηχανική επεξεργασία της, λύνει τα χέρια των παραγωγών – χωρίς να επηρεάζει αρνητικά την ανθεκτικότητα των ίδιων των δέντρων.

Προηγούμενες προσπάθειες γενετικής τροποποίησης (με το μπλοκάρισμα γονιδίων που παρήγαγαν τη λιγνίνη) είχαν οδηγήσει σε φιάσκο, επειδή τα δέντρα γίνονταν είτε πολύ κοντά είτε ευάλωτα στους ανέμους, στα έντομα και στους παθογόνους μικροοργανισμούς – κάτι που φαίνεται ότι αποφεύχθηκε αυτή τη φορά, αν και ακόμη δεν έχει αποδειχθεί η ανθεκτικότητα των μεταλλαγμένων δέντρων εκτός θερμοκηπίου.

«Αποτελεί πραγματικά μοναδικό κατόρθωμα ότι σχεδιάσαμε δέντρα για εκμετάλλευση, ενώ παράλληλα διατηρήσαμε την ικανότητα ανάπτυξής τους και τη δύναμή τους» δήλωσε ο Σον Μάνσφιλντ. Χάρη στη νέα μετάλλαξη, η λιγνίνη αφαιρείται πολύ εύκολα κατά την επεξεργασία του ξύλου και επίσης μπορεί στη συνέχεια να αξιοποιηθεί σε άλλες εφαρμογές, όπως σε συγκολλητικές ουσίες, μονωτικές, χρώματα, ανθρακονήματα κ.α.

Μια παρόμοια τεχνική γενετικής μηχανικής θα μπορούσε ίσως να χρησιμοποιηθεί και σε άλλα «ενεργειακά» φυτά, όπως στο καλαμπόκι ή στο χορτάρι, ώστε η βιομάζα τους να αξιοποιηθεί ευκολότερα για φθηνά βιοκαύσιμα, με τη διάσπασή τους σε κυτταρίνη που είναι πλούσια σε γλυκόζη και άλλα σάκχαρα, από τα οποία μετά είναι δυνατό να παραχθεί αιθανόλη.

Οι ερευνητές, που δημοσίευσαν την έρευνά τους στην επιθεώρηση «Science», αναγνώρισαν ότι η μετάλλαξη των φυτών είναι ένα επίμαχο θέμα, υποστήριξαν όμως ότι υπάρχουν τρόποι για να διασφαλιστεί ότι τα τροποποιημένα γονίδια δεν θα διασπαρούν στο υπόλοιπο δάσος (π.χ. εισαγωγή άλλων γονιδίων ώστε τόσο τα αρνητικά όσο και τα θηλυκά δέντρα να μείνουν στείρα, κοπή των μεταλλαγμένων δέντρων προτού φθάσουν σε αναπαραγωγική ωριμότητα, ξεχωριστή καλλιέργεια των τροποποιημένων δέντρων σε μεγάλη απόσταση από τα υπόλοιπα δέντρα κ.ά.).

Οι καναδοί και οι αμερικανοί επιστήμονες δεν έχουν ακόμη υπολογίσει πόση ακριβώς χρηματική εξοικονόμηση επιτυγχάνεται χάρη στην τεχνική τους, ήδη όμως κατοχύρωσαν τη σχετική εμπορική πατέντα και άρχισαν συνομιλίες με χαρτοβιομηχανίες, οι οποίες τα τελευταία χρόνια αντιμετωπίζουν σοβαρά οικονομικά προβλήματα και αναζητούν επειγόντως λύσεις. Θα χρειαστεί όμως τουλάχιστον μία δεκαετία ώσπου να γίνουν οι δοκιμές πεδίου σε ανοιχτό χώρο, που θα επιβεβαιώσουν ότι τα μεταλλαγμένα δέντρα όντως αναπτύσσονται κανονικά και αντέχουν στους ανέμους.