Medycznego wykształcenia nie mam, ale czytać umiem...


Andrzej Iwaniuk

poniedziałek, 1 lutego 2016

KUKURYDZA inaczej…


Kukurydza rośnie szybciej niż inne zboża świata – żadne nie może się z nią równać pod względem wysokości plonów oraz ilości uzyskiwanej biomasy. Bez niej głodowałyby dawne cywilizacje i obecne narody. Kukurydza jest najbardziej uniwersalną rośliną uprawną naszej planety.  Ziarno kukurydzy można przekształcić prawie we wszystko, od tworzyw sztucznych po paliwo. Używa się jej w tak wielu produktach, że prawdopodobnie nie moglibyśmy funkcjonować gdyby nagle jej zabrakło.
My, jako ludzie, mamy z nią coś wspólnego: z badań wynika, że atomy węgla, z których jesteśmy zbudowani, nawet w 70%-ach mogą pochodzić z kukurydzy. Na świecie zbiera się 800 mln ton kukurydzy rocznie, lecz jej większość jest niejadalna dla człowieka. W USA 99% tego zboża to odmiana pastewna zwana „końskim zębem” – jej ziarna mają na szczycie wgłębienia. To bardzo plenna roślina, jej zbiory osiągają poziom 17 metrów sześciennych (12 ton) z hektara. Zewnętrzna powłoka ziarna jest zbyt twarda by strawiły je nasze żołądki, więc kukurydzę poddaje się obróbce: mieli się bądź moczy w żrącym ługu, który także służy do garbowania skór.

Nie ma ropy bez kukurydzy?

Kukurydzy używa się w górnictwie naftowym jako składnika płuczki wiertniczej, bez niej nie dałoby się wiercić szybów. Jeżeli do cukru pochodzącego z kukurydzy doda się szczep bakterii powodujących gnicie brokułów i kapusty – wytrąca się biopolimer zwany gumą ksantanową, który bardzo lubi wodę: jest w stanie pochłonąć jej wielkie ilości. No taki swego rodzaju „pampers” oraz naturalny zagęstnik. Co to ma do wiercenia szybów naftowych?
Chodzi o to, że po dodaniu gumy ksantanowej do wody zmienia się ona w lepki żel. Taka zawiesina absorbuje wodę wydobywającą się z szybów podczas wiercenia, działa jak smar oraz dobrze przenosi skalne zwierciny - drobiny skał, które nie mogą zanieczyścić ropy: w żelu tworzą zawiesinę i nie opadają na dno odwiertu. Ponadto obecność płuczki zapobiega groźnym erupcjom ropy lub gazu – gęsta w niej zawiesina równoważy ciśnienie w otworze wiertniczym.

Kukurydza to bioplastik

Ubrania, zegarki, pomadki, samochody – bez końca można wymieniać produkty zawierające w sobie plastik. A i całe jego masy na wyspiskach śmieci, w oceanach, w lasach… Większość tworzyw sztucznych pochodzi z ropy naftowej. Nie dość, że przy ich produkcji zwiększa się emisja dwutlenku
węgla – to jeszcze rozkładają się przez 10 000 lat.  Ale kukurydza może to zmienić: plastik z niej jest biodegradowalny, jest ekologiczny a nawet… jadalny. Sekretną cząsteczką tego zboża, która daje możliwość tworzenia plastiku z kukurydzy jest skrobia: jej długie łańcuchy cząsteczkowe węglowodanów są podobne do cząsteczek tworzyw sztucznych wytwarzanych z ropy. Po dodaniu kilku innych, w tym i sekretnych, składników wychodzi długołańcuchowy polimer idealny na plastik.

Kukurydza może być widelcem.



Kukurydza wybucha

W trakcie przesypywania ziaren zboża w powietrzu unosi się pył, bardzo łatwopalna skrobia, oraz drobinki oleju. W połączeniu z odpowiednią ilością powietrza powstaje substancja groźniejsza od dynamitu. Jedna iskra i…
 Są też eksplozje innego rodzaju: bardzo twarda łupina ziarna kryje sekret jego wybuchowości. Przy
rozgrzaniu kukurydzy do około 230 stopni Celsjusza jego łupina w końcu nie wytrzymuje ciśnienia pęczniejącej skrobi, która pod wpływem pary wodnej zamienia się w rozsadzający owocnię żel. W tej temperaturze ciśnienie w ziarnie wynosi 10 atmosfer; dla przykładu: samochodowa opona ma wytrzymałość około 6 atmosfer. No i tak powstaje smaczny, skądinąd i tuczący, popcorn.

 Konkurencja dla ropy naftowej?

W wyniku spalania etanolu powstaje dwutlenek węgla i woda. Mimo wszystkich swoich wad benzyna jest wciąż podstawowym paliwem napędzającym nasze auta.

Ale nadchodzą zmiany. Prąd i etanol – to rozkręcająca się konkurencja benzyny i ropy. Największymi producentami bioetanolu są USA i Brazylia. Z czego się produkuje to paliwo? No
jasne: z kukurydzy!
Do wielkiej masy zmielonej i namoczonej kukurydzy dodaje się drożdże – skrobia kukurydziana zmienia się w łatwopalny bimber. I ten produkt już można spożytkować - jako paliwo też J. Problem jednak leży w tym, że aby zamienić kukurydzę w energię – potrzeba dużo energii: paliwo do maszyn rolniczych, transportowych, nawozy, itp. Zasadniczy jednak zysk w tym, że w procesie uzyskiwania energii z etanolu nie powstają groźne i niepożądane spaliny.

Modyfikacja kukurydzy

Laboratoria zajmujące się krzyżowaniem istniejących odmian kukurydzy oraz tworzeniem modyfikacji genetycznych, czyli tworzeniem nowych odmian, znajdują się pod ziemią, w wyrobiskach, aby do minimum redukować zagrożenie niekontrolowanego przedostania się roślin gmo do ziemskiego ekosystemu. Kukurydza ma w swoim dna dość wiele genów, które łatwo modyfikować. Większość modyfikacji ma na celu zwiększenie plonów oraz odporności. Gdyby światowym zasobom tego zboża zagroziła jakaś choroba lub szkodnik – naukowcy wyhodowaliby odmianę odporną na te przypadłości.
Genetycy dążą nie tylko do ulepszenia rośliny, lecz także podmieniają konkretne geny by zmienić kukurydzę w wytwórnię leków. Dążą do stworzenia odmian ratujących ludzkie życie. Prace skupiają się na leku dla osób chorych na mukowiscydozę. Jednym z problemów osób na nią chorujących jest
brak białka odpowiedzialnego za trawienie tłuszczów, co prowadzi do niedożywienia. Genetycy wprowadzają do genotypu kukurydzy gen psa w nadziei na to, że roślina zacznie wytwarzać białko skuteczne w leczeniu tej choroby.
Modyfikacje genetyczne roślin mogą przynieść wiele korzyści, ale i wielkie zagrożenie. Co się stanie, gdy roślina gmo przedostanie się „na powierzchnię” i zacznie krzyżować się z normalnymi odmianami? No może nastąpić katastrofa.
Ale już dzisiaj na polach rośnie odmiana kukurydzy gmo wytwarzająca substancje zwalczające szkodnika omacnicę prosowiankę. Efekt uboczny jest chociażby taki, że zawarta w pyłku toksyna zabija też inne owady. A wpływ długofalowy na organizmy korzystające z tej paszy, w tym na nas, ludzi, będących na szczycie tego pokarmowego łańcucha – jaki jest? Jaki będzie…?
Temat roślin modyfikowanych genetycznie, zagrożeń jakie niosą oraz skutków już obserwowanych – to „temat rzeka”.

* * * * *
Maleńkie ziarenka kukurydzy mają ogromne możliwości: każde z nich to energia Słońca zamknięta w skrobii, to miniaturowa bateria słoneczna, którą można przemienić w pokarm lub w paliwo.
 


 Źródło: How stuff works? – Discovery Science