Фермент PafA может снизить зависимость сельского хозяйства от невозобновляемых удобрений

Исследователи из Института устойчивого питания Университета Шеффилда идентифицировали фермент, способный высвобождать фосфор из его органических форм. Исследование опубликовано в ведущем научном журнале PNAS.

Этот фермент обладает потенциалом для снижения потребления фосфатных химических удобрений, на которые полагаются мировые системы производства продуктов питания. Удобрения производятся из невозобновляемых и всё более дорогих неорганических источников — фосфоритов.

• Проблема: Все организмы нуждаются в фосфоре, но запасы неорганического фосфата для удобрений ограничены. Сельское хозяйство — крупнейший потребитель этого невозобновляемого ресурса, что угрожает урожайности и устойчивости продовольственных систем.
• Решение в природе: В почве и океане большая часть фосфора существует в сложных органических формах. Для высвобождения фосфата, пригодного для питания растений и водорослей, необходимы ферменты — фосфатазы.
• Уникальный фермент: Исследователи обнаружили бактериальную фосфатазу PafA, которая эффективно высвобождает фосфат из органических соединений.
• Ключевое отличие: В отличие от распространённых фосфатаз (таких как PhoX и PhoA), активность PafA не подавляется при накоплении фосфата в среде. Это позволяет ему быстро минерализовать органический фосфор независимо от уровня фосфата.
• Распространённость: PafA имеет высокую встречаемость и разнообразие в окружающей среде (на суше и в воде), что делает его ценным ресурсом.
• Цитата автора: Доктор Ян Лидбери отмечает: «PafA уникален тем, что его функция не страдает, когда фосфат накапливается... Это будет иметь решающее значение, чтобы помочь нам сократить нашу зависимость от мировых ограниченных запасов невозобновляемых химических фосфорных удобрений».
• Дальнейшие шаги: Учёные исследуют, почему некоторые формы PafA (например, у Flavobacterium) более активны. Цель — создать оптимизированный фермент для устойчивого сельского хозяйства, чтобы обеспечить растения более доступным органическим фосфором, с потенциалом использования в кормах для животных.