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咖啡危機來了:鏽菌或摧毀全球咖啡供應,75%咖啡受到威脅

2018-10-17 由 中國氣象愛好者 發表于科學

在之前的文章中,中氣愛和大家說過全球的香蕉實際上正面臨著嚴重的滅絕風險,這是因為它們單一的種群很容易受到疾病的干擾。據外媒報導稱,現在,類似的新危機蔓延到了大家也非常熟悉的一種作物——咖啡。




據英國《每日郵報》報導稱,一種知之甚少的真菌正在肆虐拉丁美洲的咖啡作物,造成數十億美元的損失,並可能使全球的咖啡供應面臨風險。這種疾病被稱為咖啡葉鏽病,是一種橙色粉狀真菌,可以削減植物的產量,在某些情況下可以摧毀整個作物多年。據報導稱,同樣的真菌導致了斯里蘭卡(當時稱為錫蘭)咖啡業在19世紀後期的崩潰。


儘管在20世紀70年代努力管理這種疾病並在拉丁美洲生產防鏽咖啡品種,專家們現在警告這種真菌正在不斷發展。瓜地馬拉咖啡生產商和出口商JosuéMorales表示,人類目前正處於最嚴重的咖啡危機之中。

咖啡葉鏽病會導致導致咖啡植株落葉,對於咖啡的生長非常不利。根據相關研究數據,在中美洲,70%的農場遭受了這種疾病的襲擊,導致32億美元的損失和工資損失。而普渡大學的研究人員指出,占全球咖啡產量約75%的阿拉比卡咖啡特別容易受到病原體的影響,更嚴峻的是,目前科學家們仍然不太了解它。




普渡大學的真菌學家凱西·艾梅說:「這是一種真菌,即使它已經與我們一起生活了100多年,我們甚至都不了解它的整個生命周期。」這比聽起來要困難得多,對於鏽菌,它們是專性病原體,因此無法獲得有意義數量的純DNA。科學家們很難在實驗室中捕捉並研究它,它們的形態有些不太一樣。目前科學家們正在努力更好地理解從其生殖過程到其全基因組的所有內容,以便始終處理日益嚴重的咖啡生產問題。


對於人類來說,它的危機和香蕉類似——為了獲得最好的經濟利益,人類在咖啡生產的選種上非常單一,這雖然能夠有效地獲取人類需要的產物,但對於植物來說,它們的基因組都非常相似,這意味著一種致命的疾病就可能帶來滅頂之災,曾經的香蕉就是因為這樣差點滅絕。在近些年,科學家們已經注意到了相似的問題,認為全球在玉米、小麥等多種重要作物的生產上都或多或少存在品種過於單一這一缺陷。目前,科學家們正在努力獲取關於疾病的信息,育種者可以利用它來創造抗銹的咖啡品種。
尿液不僅能供電,還能殺菌!
2017/06/24 來源:中國生物技術網
原創編譯,轉載請註明來源!


用尿液生成電能的微生物燃料電池的概念已經有些年頭了,這是一種新興的替代化石能源的生物技術解決方案。

如今,科學家們又向前邁進了一大步。他們發現,人不但可以利用尿液來為手機充電或者點亮燈光,還能夠利用尿液殺死污水中的病原體。這使得該技術在發展中國家的應用更加具有吸引力。



西英格蘭大學的一個研究團隊已經證明,一種小便池安裝利用尿液為燃料電池來生成足夠的電能可以為室內照明。

牛津饑荒救濟委員會(Oxford Committee for Famine Relief,Oxfam)於2015年進行了這項試驗,結果表明了這種技術應用於災區或者難民營的潛力,這些地方的能源供應通常短缺,而且在夜間缺少室外照明設施,使得人們更容易遭受攻擊。


2015年啟動的小便池項目

尿液不僅能用來發電,如今發現它還能殺滅污水中的病原體,具備更有力的應用潛力。

這項技術依賴於微生物燃料電池(MFC)。MFC中,微生物以有機材料為食(比如尿液),促進自身生長的同時產生少量電能。



研究負責人Ioannis Ieropoulos在2015年說:「MFC實際上是一個系統,它將部分用於微生物生長的生物化學能直接轉換為電能,我們將其稱為『urine-tricity』(urine和electricity)」


圖像來源:論文

研究表明,MFC似乎還具有某些殺菌能力,這可能是由於在生成電能的過程中生成了過氧化氫。這種消毒作用產生於燃料電池系統的後期,所以它不會殺死為MFC產生電能的微生物。

MFC的這種殺菌能力給了西英格蘭大學研究團隊啟示,他們系統地測試了MFC凈化污水的方式。在實驗中,他們選取了最典型的胃腸道病原體——沙門氏菌。

研究人員寫道:「我們向利用人類尿液的MFC級聯繫統中引入了這種細菌,確定了在連續電流情況下電池正極的殺菌能力。」



在凈化過程的最後,他們檢測了流出物中的病原體數量,並發現所期待的結果:沙門氏菌的數量大大減少。

Ieropoulos說:「我們對這個結果非常興奮,它表明我們能夠利用這種穩定的生物系統處理污水、生成電能,以及防止有害菌進入到污水網,達到傳統的衛生環境要求」

研究人員之一,微生物學家John Greenman說:「我們大量地減少了病原體的數量,但是無法將它們的數量降低至零,我們將會繼續研究是否能夠將它們完全消滅。」

該項目由比爾與美琳達·蓋茨基金會資助,為了引起人們對該項目的注意,研究團隊將該技術集成到一種便攜式尿壺上,它將在英國今年的格拉斯頓伯里音樂節上亮相。

由這些尿壺生成的電能將被用於為信息顯示器供電,預計每天能處理超過1000升尿液,生成的電能可以為10個信息顯示器供電。

Ieropoulos說:「在音樂節上亮相是為了展示『尿供電』和MFC技術廣闊的應用領域。」

該研究已發表在《PLOS ONE》上,點擊左下角閱讀原文。



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