Penyelidik dari Universiti Nagoya dan Universiti Meijo di Jepun telah membangunkan teknologi pembasmian kuman baru yang berpotensi untuk mengubah pertanian hidroponik. Hasil kerja mereka, yang diterbitkan dalam Teknologi & Inovasi Alam Sekitar, menunjukkan bagaimana plasma suhu rendah, yang dijana melalui elektrik, boleh mensterilkan tanaman yang ditanam secara hidroponik dengan berkesan, menghapuskan keperluan untuk rawatan kimia sambil menggalakkan pertumbuhan tumbuhan yang mampan.
Hidroponik, kaedah menanam tumbuhan dalam larutan nutrien tanpa tanah, menghadapi cabaran pencemaran E. coli patogenik, yang boleh menjejaskan keselamatan tanaman dan membawa kepada penyakit bawaan makanan. Secara tradisinya, memerangi risiko ini telah melibatkan rawatan kimia yang bukan sahaja menimbulkan bahaya alam sekitar melalui pencemaran air dan pelepasan gas rumah hijau tetapi juga memerlukan penggantian berulang larutan nutrien.
Pasukan penyelidik telah mempelopori alternatif jinak alam sekitar yang menggunakan plasma-keadaan jirim yang terdiri daripada ion, elektron, dan zarah neutral-untuk mensterilkan larutan nutrien hidroponik. Pendekatan inovatif ini memanfaatkan kuasa elektrik untuk menjana plasma suhu rendah, yang menghasilkan spesies oksigen reaktif. Spesies ini, seterusnya, menukar triptofan-asid amino penting untuk pembangunan tumbuhan-kepada radikal yang masih boleh dimetabolismekan oleh tumbuhan tetapi boleh membawa maut kepada bakteria E. coli.
Kaedah berasaskan plasma ini mengganggu laluan metabolik utama dalam E. coli, meneutralkan bakteria dengan berkesan tanpa merosakkan tumbuhan atau alam sekitar. Teknologi ini menyasarkan kitaran asid glikolitik dan trikarboksilik, penting untuk kemandirian bakteria, dan menyahaktifkan enzim kritikal GAPDH, yang membawa kepada tanaman steril dalam jangka masa yang berkurangan dengan ketara berbanding dengan rawatan kimia konvensional.
Profesor Kenji Ishikawa dari Pusat Sains Plasma Suhu Rendah Universiti Nagoya menyerlahkan implikasi yang lebih luas daripada penemuan mereka, dengan menyatakan, "Kami membangunkan teknologi pensterilan menggunakan radikal oksigen, yang menjanjikan sebagai teknologi kawalan kebersihan untuk larutan nutrien dalam penanaman hidroponik moden. " Beliau menekankan penjajaran teknologi mereka dengan matlamat pembangunan mampan dan strategi hijau, menyatakan potensinya untuk menghapuskan penggunaan racun perosak kimia, mengurangkan pelepasan gas rumah hijau, dan memupuk peralihan daripada bahan api fosil.
Kaedah pensterilan berasaskan plasma ini bukan sahaja mewakili lonjakan ke hadapan dalam memastikan keselamatan dan kemampanan tanaman yang ditanam secara hidroponik tetapi juga menggariskan potensi teknologi inovatif untuk menangani cabaran alam sekitar dan kesihatan yang mendesak dalam pertanian.
