Η εντατικοποίηση της γεωργίας και η ενίσχυση του παραγωγικού ιστού της χώρας αποτελούν βασικούς πυλώνες της αειφόρου ανάπτυξης.
Οι ολοένα αυξανόμενες περιβαλλοντικές απαιτήσεις και οι σχετικοί περιορισμοί που τίθενται σε Ευρωπαϊκό επίπεδο για την χρήση προϊόντων φυτοπροστασίας εγκυμονούν σοβαρούς κινδύνους για την ανταγωνιστικότητα της εγχώριας γεωργικής παραγωγής.
Ο χαλκός αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα εργαλεία για την φυτοπροστασία, στην αντιμετώπιση φυτοπαθογόνων μυκήτων και βακτηρίων. Η αποτελεσματικότητα των χαλκούχων σκευασμάτων οφείλεται στην απελευθέρωση ιόντων χαλκού και εξαρτάται από το μέγεθος, το σχήμα και την επιφάνεια των σωματιδίων.
Έτσι, η χρήση του χαλκού σε συνδυασμό με την εφαρμογή της νανοτεχνολογίας, θα μπορούσε να οδηγήσει στη σύνθεση καινοτόμων προϊόντων με εξαιρετική φυτοπροστατευτική δράση.
Επιμέρους στόχοι του εν λόγω ερευνητικού έργου είναι:
- Η εξέλιξη μια νέας γενιάς βιοκτόνων που θα παρέχουν τον επιθυμητό βαθμό προστασίας για καθορισμένες καλλιέργειες και θα συμμορφώνονται στις υφιστάμενες νομοθετικές ρυθμίσεις.
- Η επιλογή των τελικών προϊόντων θα γίνει με κριτήρια την αποτελεσματικότητά τους ως βιοκτόνα/αντιμικροβιακά μέσα, τις φυσικοχημικές ιδιότητες και την ενσωμάτωσή τους σε βιομηχανική κλίμακα.
Το έργο, επίσης, αποβλέπει στην παραγωγή νανοσωματιδίων συμπλόκων/οξειδίων του χαλκού με την εφαρμογή της μεθόδου υγρής χημείας για την εξέλιξη προϊόντων φυτοπροστασίας για καλλιέργειες που ευδοκιμούν στον Ελλαδικό χώρο με ελαχιστοποίηση της περιβαλλοντικής επιβάρυνσης αλλά και για την πιο αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον και τους καταναλωτές φυτοπροστασία. Τα πρωτόκολλα σύνθεσης θα χαρακτηρίζονται από ευελιξία και δυνατότητα παραγωγής σημαντικών ποσοτήτων και χαμηλού κόστους συγκριτικά με άλλες μεθόδους με τελικό αποτέλεσμα τη δημιουργία καινοτόμων φυτοπροστατευτικών προϊόντων.
Στα πλαίσια του έργου με τίτλο «Ανάπτυξη Εξελιγμένων Νανοσκευασμάτων Χαλκού για Εφαρμογές Αγροβιοτεχνολογίας» με ακρωνύμιο «ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ» παρασκευάστηκαν, από την PLiN Nanotechnology A.E., νανοσωματίδια χαλκού με βέλτιστα χαρακτηριστικά όπως μικρό μέγεθος και στενή, ομοιόμορφη κατανομή μεγέθους. Επίσης, εξετάστηκε η δράση διαφόρων παραμέτρων (π.χ. συγκεντρώσεις αντιδρώντων, συνθήκες παρασκευής, κτλ.) κατά τη διαδικασία σύνθεσης των νανοσωματιδίων προκειμένου να παραχθούν σταθερά νανοσκευάσματα με υψηλή φυτοπροστατευτική δράση, με στόχο την αντικατάσταση των συμβατικών χαλκούχων σκευασμάτων.
Στα πλαίσια του έργου, το Εργαστήριο Φυτοπαθολογίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης αξιολόγησε τη δραστικότητα 5 διαφορετικών σκευασμάτων νανοσωματιδιών χαλκού έναντι 12 διαφορετικών γενών μυκήτων που προσβάλλουν σημαντικές καλλιέργειες για τη φυτική παραγωγή της Ελλάδας, όπως ελιά, πυρηνόκαρπα, μηλοειδή, αμπέλι και τομάτα. Ορισμένα από τα υπό αξιολόγηση νανοσωματίδια διαπιστώθηκε ότι είναι πολύ πιο δραστικά σε σύγκριση με συμβατικά προϊόντα χαλκού in vitro. Γι’ αυτά τα νανοσωματίδια η αξιολόγηση τους έχει περάσει σε επίπεδο in planta με πειραματισμό που διεξάγεται σε φυτά ελιάς έναντι του κυκλοκονίου και του γλοιοσπορίου και σε φυτά τομάτας έναντι του περονόσπορου και της τεφράς σήψης.
Τέλος, η ερευνητική ομάδα του Ελέγχου Ασθενειών και Παρασίτων του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας, στα πλαίσια του συγκεκριμένου έργου, αξιολόγησε την αποτελεσματικότητα 5 σκευασμάτων νανοσωματιδίων χαλκού κατά 9 φυτοπαθογόνων βακτηρίων, τα οποία αποτελούν σοβαρές απειλές για τις καλλιέργειες της ελιάς και της τομάτας στην χώρα μας. Ειδικότερα, 3 από τα παραπάνω σκευάσματα εμφανίζουν μεγαλύτερη δραστικότητα συγκρινόμενα με 2 εμπορικά χαλκούχα βακτηριοκτόνα in vitro. Επιπλέον, υπολογίστηκε η Ελάχιστη Ανασταλτική Συγκέντρωση (Minimum Inhibitory Concentration, MIC) στις περιπτώσεις όπου ήταν δυνατό.
Συμπερασματικά, το συγκεκριμένο έργο έχει παρουσιάσει αξιόλογα αποτελέσματα όσον αφορά τη δράση των νανοσωματιδίων χαλκού τόσο έναντι μυκήτων όσο και έναντι διαφόρων βακτηρίων. Αξιοσημείωτο είναι ότι τα νανοσωματίδια παρουσιάζουν αποτελεσματικότερη δράση σε συγκεκριμένα φυτοπαθογόνα σε σχέση με 2 ευρέως χρησιμοποιούμενα χαλκούχα σκευάσματα, επιδεικνύοντας το θετικό περιβαλλοντικό αντίκτυπο που θα έχει η αντικατάσταση κοινών φυτοπροστατευτικών μέσων με τέτοια νανοσκευάσματα.
Στο έργο συμμετέχουν οι PLIN NANOTECHNOLOGY A.E. – K&N ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ ΑΒΕΕ – ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΜΟΡΙΑΚΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ, ΙΤΕ ΚΡΗΤΗ – ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΤΟΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΑΠΘ
