فهرست محصولات نانویی درکشاورزی/ از آفت کش گیاهی تا سم ضدقارچ

 بررسی محصولات نانو و ارائه تاییدیه نانو مقیاس به آنها از جمله فعالیت های مهم ستاد توسعه فناوری نانو از ابتدای سال جاری بوده است. در واقع بررسی مواد و محصولات تولید و عرضه‌شده در حوزه فناوری نانو، سبب شفافیت بازار محصولات نانو شده و به‌ ارتقای کیفی این محصولات و افزایش اعتماد مصرف کنندگان کمک می‌کند.

۸ محصول دسته بندی شده در حوزه کشاورزی و غذا که مبتنی بر فناوری نانو هستند و موفق به اخذ تأییدیه نانو مقیاس از ستاد توسعه فناوری نانو شده اند در زیر معرفی شده اند.

محصولات نانویی حوزه کشاورزی و غذا به شرح زیر است:

در راستای یافتن جایگزین مناسب برای آفت‌کش‌های شیمیایی، اسانس‌های گیاهی به دلیل دارا بودن سمیت تنفسی و تماسی، خاصیت دورکنندگی، ضد تغذیه‌ای، اثر روی پارامترهای زیستی حشره و همچنین کم خطر بودن آن برای انسان و پستانداران جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده‌اند.

در کشور ما نیز گونه‌های مختلفی از گیاهان اسانس‌دار به صورت بومی گسترش وسیعی دارند که خاصیت حشره‌کشی بعضی از این گیاهان نیز گزارش شده است. گیاه «درمنه» از جمله گیاهانی هستند که سمیت قابل‌توجهی روی آفات ایجاد می‌ کند.

یکی از مواد پلاستیکی دارای کاربرد فراوان در زندگی بشر کیسه‌های پلاستیکی است. یکی از مشکلاتی که کارکنان بیمارستانی در مورد کیسه‌های زباله و فروشندگان میوه و تره بار در مورد کیسه‌های میوه عنوان می‌کنند، مقاومت کششی بسیار کم کیسه‌های مصرفی است. این کیسه‌ها در مقابل کوچک‌ترین فشاری پاره می‌شوند و وزن کمی را تحمل می‌کنند.

به طور کلی، دوام و استحکام کیسه‌های پلاستیکی از مهم‌ترین عوامل در ساخت آن‌ها است. اغلب کیسه‌های پلاستیکی از پلی‌اتیلن ساخته شده‌اند. این کیسه‌ها در برخی موارد به دلیل استحکام کششی پایین دچار پارگی می‌شوند. از این رو استفاده از نانوذرات جهت بهبود خواص استحکام کششی کیسه‌ها مورد توجه محققان و صنعت‌گران قرار گرفته است.

این محصول، کیت استخراج DNA از گیاه بر پایه نانوذرات «مگنتیت» با پوسته «سیلیسی» است. استخراج دی ان ای « DNA » کاربردهای فراوانی در مطالعات ژنتیک، بیولوژی مولکولی و... دارد و روش‌های گوناگونی بدین منظور طراحی شده اند. در این محصول به منظور جذب  DNA، سیلیکا به عنوان یک استخراج گر جامد به فرم پوشش بر سطح ذرات مگنتیت به کار می‌رود. با استفاده از ذرات مگنتیت در میدان مغناطیسی جدایش DNA به راحتی اتفاق می‌افتد.

گرانول نانوجاذب اتیلن از تلقیح پرمنگنات پتاسیم روی زئولیت طبیعی، بویژه «مونت­موریلونیت» ساخته می­ شود. مونت­موریلونیت دارای نانومجراهایی است که سطح ویژه بالا را برای واکنش غیربرگشت­ پذیر با گاز اتیلن مهیا می­ کند.

گاز اتیلن به وسیله میوه در پاسخ به تنش­ های محیطی، فیزیکی و بیوشیمیایی تولید می­ شود که سبب افزایش سرعت فرآیند رسیدن میوه و مشاهده کپک می­ گردد. حذف غیرقابل بازگشت اتیلن از آسیب رسیدن به میوه جلوگیری می­ کند.

محلول حاوی کلی دارای خاصیت آنتی باکتریال ایجاد کننده پوشش محافظ گردو و بادام

 پوششی آنتی باکتریال که بر روی دانه‌های گردو و بادام اسپری می‌شود و مانع از رشد میکروارگانیسم بر روی آن‌ها  خواهد شد.

این محصول نانوذرات کیتوسان حامل منتول با خاصیت ضدقارچ است که از پلیمر طبیعی کیتوسان و اسانس‌های معطر و روغنی گیاهان تولید شده است. پلیمر کیتوسان به صورت ژل حاوی نانو ذرات با فضای داخلی آبگریز تولید شده و اسانس‌های معطر و روغنی گیاهی درون آن‌ها به صورت نانو کپسوله قرار گرفته است.

ویژگی چسبندگی و نفوذ بالای کیتوسان باعث شده این ماده با اتصال به اندام‌های هوایی گیاهان باعث ورود بیشترین میزان ترکیبات مؤثر به درون سلول‌های گیاه شود. در اثر تقویت سیستم ایمنی ذاتی گیاه توسط این ترکیبات، پروتئین‌ها و ترکیبات بیوشیمیایی خاصی از گیاه ترشح می‌شود که آفات نباتی و میکروارگانیسم‌های بیماری زای گیاه نسبت به آن‌ها حساس بوده و پس از مدتی از بین می‌روند. ماده بارگذاری شده در این محصول منتول است که یک ترکیب آلی بوده که دارای خاصیت قارچ کشی است.

نانو ذرات نقره جهت ایجاد خاصیت آنتی باکتریال روی بستر زئولیتی جهت تصفیه آب پوشش داده شده اند.

از آنجا که گاز اتیلن بصورت مستقیم (اثر بر روی رسیدگی میوه) و غیر مستقیم افزایش میکروب‌ها و... اثرات زیان باری را بر روی میوه و سبزیجات اعمال می‌کند، لذا مهار این گاز کارا‌ترین روش برای کاهش ضایعات پس از برداشت میوه است.

استفاده از گرانولهای خنثی کننده اتیلن در ماشینهای خنثی کننده اتیلن یا بصورت مجزا جهت کاهش ضایعات و افزایش ماندگاری میوه در سردخانه‌ها و کانتینرهای حمل میوه می‌شود. وجود مقادیر زیاد مواد خنثی کننده اتیلن در خلال منافذ موجود در گرانول‌ها موجب می‌شود که گاز اتیلن و میکروبهای محیطی در صورت عبور از گرانول‌ها کاملا از بین برود.

این روش عمر ماندگاری میوه‌ها را ۳۰ الی ۱۰۰ درصد افزایش می‌دهد./ مهر