일본 나고야 대학과 메이조 대학의 연구원들은 수경 농업을 변화시킬 수 있는 잠재력을 가진 새로운 소독 기술을 개발했습니다. 환경 기술 및 혁신(Environmental Technology & Innovations)에 발표된 그들의 연구는 전기를 통해 생성된 저온 플라즈마가 어떻게 수경법으로 재배된 작물을 효과적으로 살균하여 화학 처리가 필요하지 않고 지속 가능한 식물 성장을 촉진할 수 있는지를 보여줍니다.
토양 없이 영양 용액에서 식물을 재배하는 방법인 수경법은 작물 안전을 저해하고 식인성 질병을 일으킬 수 있는 병원성 대장균 오염 문제에 직면해 있습니다. 전통적으로 이러한 위험에 대처하려면 수질 오염 및 온실가스 배출을 통해 환경적 위험을 초래할 뿐만 아니라 영양 용액을 반복적으로 교체해야 하는 화학적 처리가 필요했습니다.
연구팀은 플라즈마(이온, 전자, 중성 입자로 구성된 물질 상태)를 이용해 수경양액을 살균하는 환경친화적 대안을 개척했다. 이 혁신적인 접근 방식은 전기의 힘을 활용하여 활성 산소종을 생성하는 저온 플라즈마를 생성합니다. 이 종들은 차례로 식물 발달에 중요한 아미노산인 트립토판을 식물에 의해 대사될 수 있지만 대장균 박테리아에는 치명적인 라디칼로 전환합니다.
이 혈장 기반 방법은 대장균의 주요 대사 경로를 방해하여 식물이나 환경에 해를 끼치지 않고 박테리아를 효과적으로 중화시킵니다. 이 기술은 박테리아 생존에 필수적인 해당과정 및 트리카르복실산 주기를 목표로 하고 중요한 효소 GAPDH를 비활성화하여 기존 화학 처리에 비해 상당히 단축된 시간 내에 무균 작물을 생산합니다.
나고야대학교 저온플라즈마과학센터의 이시카와 겐지 교수는 “우리는 현대 수경재배에서 양액의 위생 관리 기술로 유망한 산소 라디칼을 이용한 살균 기술을 개발했다”며 이번 연구 결과의 더 넓은 의미를 강조했다. " 그는 화학 살충제 사용을 없애고, 온실가스 배출을 줄이며, 화석 연료로부터의 전환을 촉진할 수 있는 잠재력을 언급하면서 지속 가능한 개발 목표 및 녹색 전략과 기술의 조화를 강조했습니다.
이 플라즈마 기반 살균 방법은 수경 재배 작물의 안전성과 지속 가능성을 보장하는 데 있어서 도약을 나타낼 뿐만 아니라 농업의 긴급한 환경 및 건강 문제를 해결할 수 있는 혁신적인 기술의 잠재력을 강조합니다.
