Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Zelené dilema

Je správné prosazovat biopaliva, a přitom odmítat genetické modifikace?
 |  11. 9. 2008
 |  Vesmír 87, 598, 2008/9

Na energetické plodiny klademe jiné požadavky než na potraviny. Poživatelnost, nebo dokonce chuť nehrají roli, záleží v prvé řadě na výnosech. Uplatňují se odlišné odrůdy, a také druhy, které jsou pro výrobu potravin nepoužitelné. Nejvíce energie je uloženo v tucích. Ty se snadno dají upravit na palivo pro vznětové (dieselové) motory. Olejnaté plodiny proto hrají při produkci agropaliv 1) veledůležitou roli. Bohužel, vedle vítané snahy hromadit energeticky bohaté látky mají ty nejvýkonnější také svoje háčky. Vytvářejí produkty, které životnímu prostředí neprospívají.

Na energetické plodiny klademe jiné požadavky než na potraviny. Poživatelnost, nebo dokonce chuť nehrají roli, záleží v prvé řadě na výnosech. Uplatňují se odlišné odrůdy, a také druhy, které jsou pro výrobu potravin nepoužitelné. Nejvíce energie je uloženo v tucích. Ty se snadno dají upravit na palivo pro vznětové (dieselové) motory. Olejnaté plodiny proto hrají při produkci agropaliv1 veledůležitou roli. Bohužel, vedle vítané snahy hromadit energeticky bohaté látky mají ty nejvýkonnější také svoje háčky. Vytvářejí produkty, které životnímu prostředí neprospívají.

Gen pro ozonovou díru

Řepka olejná (Brassica napus, čeleď Brassicaceae – brukvovité) je nejvýnosnější olejninou mírného pásma. Pro potravinářské účely se využívají odrůdy šlechtěné na co nejnižší obsah kyseliny erukové. Dieselové motory, na rozdíl od lidského zdraví, tato látka neohrožuje, a tak se pro výrobu paliva vyplatí používat kultivary s nejvyšším výnosem oleje bez ohledu na její obsah. Všechny brukvovité rostliny produkují sloučeniny s dusíkem a sírou nazývané glukosinoláty. Díky nim mají výrazné „vůně“ (kapustová a hořčicová ještě nejsou ty nejhorší) a pro většinu živočichů není zdravé konzumovat je ve větším množství. 2) To komplikuje využití vedlejších produktů výroby oleje jako krmiv.

V poslední době vzbudila pozornost další biochemická vlastnost. Do arzenálu látek, jimiž brukvovité bojují o své místo na slunci, patří metylhalogenidy, jednoduché sloučeniny vzniklé spojením metylu (CH3) s halogenem (chlorem, bromem nebo jodem). Průmyslově připravený metylbromid se v minulosti používal pro hubení parazitů a patogenů v půdě. Poté, co vyšlo najevo, že dokáže dosáhnout stratosféry a tam přispívá k narušení ozonové vrstvy, bylo jeho užívání v rozvinutých zemích zakázáno. 3) Gen odpovědný za syntézu metylhalogenidů studovali v huseníčku, 4) jenž je blízkým příbuzným řepky, badatelé z Kalifornské univerzity v La Jola. Nazvali jej HOL (Harmles to Ozone Layer) a připravili i mutanty s poškozeným genem. Kontrolní rostliny tvořily metylhalogenidy v poměrech ovlivněných nabídkou iontů v živném roztoku, u mutantů byla produkce stokrát nižší. Bromidy byly využity s padesátkrát vyšší účinností než chloridy. Po obohacení o bromidové ionty dokázaly kontrolní rostliny zvýšit produkci metylbromidu až tisícinásobně. V reálném životě by taková situace mohla nastat např. při zálivce s přídavkem mořské vody.

Za čtyřicet let narostla světová produkce řepky desetkrát. V současnosti tato jediná plodina uvolní do prostředí více než 5000 tun metylbromidu ročně. 5) Pokud by se někomu chtělo investovat do přípravy odrůd bez „genu pro ozonovou díru“, bylo by jejich odmítání pošetilé.

Plná nádrž laxativ

Mezi energetické plodiny vhodné pro teplejší klima patří některé pryšcovité (Euphorbiaceae). Semena skočce obecného (Ricinus communis) poskytují olej, jenž se po staletí využívá pro mnohé nepotravinářské účely (jako mazadlo, ke svícení apod.). Je známý i jako drastické projímadlo. Pokrutiny (to, co zbude po vylisování oleje) jsou bohatým zdrojem proteinů. Jeden z nich, ricin, patří mezi nejprudší bílkovinné jedy. Naštěstí je citlivý vůči zahřátí, a tak po patřičné úpravě (do níž je nutno vložit energii) mohou být pokrutiny použity jako krmivo. To ale nic nemění na skutečnosti, že v určité fázi zpracování jde o vysoce toxický vedlejší produkt, který v sobě nese i možnost zneužití pro teroristické účely (viz Jaromír Plešek, Vesmír 82, 187, 2003/4). A jako by to nestačilo, pyl skočce je silným alergenem.

Dávivec černý (Jatropha curcas) poskytuje plody, jimž angličtina přisoudila jména „black vomit nut“ (černý ořech pro zvracení) a purge nut (ořech-protahovák). Olej má velký podíl nenasycených mastných kyselin. Díky nim zůstává tekutý i při nízkých teplotách. To je vítaná vlastnost. Palivo, které za mrazu houstne, až zacpává přívody do motoru (stává se to například produktům z palmového oleje), nemá pro obyvatele mírného pásu ten správný půvab. Olej z dávivce ale obsahuje nemalé množství toxických diterpenů (až 5 %). Jeden z nich, phorbol, je medicíně dobře známá látka se zánětlivými a kancerogenními účinky. Pokrutiny obsahují vedle alkaloidů i toxické proteiny se strukturou a účinky podobnými ricinu. Několik vědeckých týmů v Indii a Číně se v současnosti snaží prostudovat geny odpovědné za produkci jedů a alergenů obou rostlin a najít cestu jak je vhodně potlačit.

Literatura

Gressel J.: Transgenics are imperatives for biofuel crops, Plant Science 174, 246–263, 2008
Mead M. I., White I. R., Nickless G., Wang KY., Shallcross D. E.: An estimation of the global emission of methyl bromide from rapeseed (Brassica napus) from 1961 to 2003, Atmospheric Environment 42, 337–345, 2008
Rhew R. C., Østergaard L., Saltzman E. S., Yanofsky M. F.: Genetic Control of Methyl Halide Production in Arabidopsis, Curr. Biol. 13, 1809–1813, 2003

Poznámky

1) Pozn. red.: Místo termínu biopaliva považujeme za vhodnější termín agropaliva.
2) Produkty rozkladu glukosinolátů jsou thiokynáty, izothiokyanáty a kyanidy. Při vyšších dávkách nepříznivě působí na funkci štítné žlázy.
4) Arabidopsis thaliana, shodou okolností tato oblíbená laboratorní rostlina patří mezi brukvovité.
5) Velmi střízlivý odhad pro rok 2003 převzatý z citovaného článku (2), jiné zdroje (cit. 3) uvádějí rostoucí tendenci a odhad až 9700 tun už pro rok 2005.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Energetika

O autorovi

Oldřich Lapčík

Prof. RNDr. Oldřich Lapčík, Dr., (*1960) vystudoval biochemii na Přírodovědecké fakultě UK.V Ústavu chemie přírodních látek na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze se zabývá flavonoidy a steroidy. Podílel se na vývoji řady imunoanalytických metod pro tyto látky ve formátech RIA, ELISA a DELFIA.

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné