Fotosyntéza nás fascinuje! Ako ju využívame a aký je jej skutočný potenciál pre nové obnoviteľné zdroje energie?

Slnko je najvýznamnejším zdrojom energie potrebnej pre život na Zemi a rastliny túto energiu získavajú lepšie než čokoľvek iné. Ako? Fotosyntézou. Tá umožňuje rastlinám využívať energiu zo slnečného žiarenia a premieňať ju na energiu chemickú, ktorú môžu rastliny a iné organizmy ďalej využiť pre svoj rast a vývoj. Bez fotosyntézy by skrátka na Zemi neexistoval život, ako ho poznáme. Fotosyntéza je tak bezpochyby jedným z najdôležitejších biochemických procesov na našej planéte. Je zdrojom nielen všetkej potravy, ale aj väčšiny našich energetických zásob. Chceš vedieť, ako fotosyntéza prebieha, prečo nás v Mane fascinuje, ako ju využívame a ako by mohlo ľudstvo v budúcnosti zužitkovať proces fotosyntézy ešte efektívnejšie? Urob si pohodlie a začítaj sa do článku.

Z hľadiska vývoja znamenal vznik fotosyntézy jeden z kľúčových momentov, ktorý kompletne vychýlil smer, akým sa pred 2,4 miliardami rokov naša planéta uberala. Počas prvej polovice histórie Zeme bola totiž naša atmosféra úplne bez kyslíka – podnebie bolo veľmi horúce a vlhké, voda silno kyslá a tvorbu novej zemskej kôry sprevádzala intenzívna sopečná činnosť. Aj napriek tomu v tom čase na našej planéte existoval život. Len nie v takej forme ako dnes.

Zem osídľovali najrôznejšie mikroorganizmy, ktoré časom vyvinuli dômyselný spôsob, ako absorbovať energiu zo slnečného svetla a používať ju na výrobu sacharidov a tiež na produkciu jedného z dnes už najvýznamnejších biogénnych prvkov – kyslíka. Proces fotosyntézy tak „zrazu“ pretvoril celú vtedajšiu bezkyslíkatú atmosféru a započal novú éru.

V reakcii na množstvo produkovaného kyslíka totiž uhynulo až 99,5 % vtedajších organizmov, ktoré sa na Zemi vyvíjali po miliardy rokov. V porovnaní s tým je podľa niektorých vyhynutie dinosaurov iba nepatrnou kapitolou vo vývoji našej planéty... Fotosyntéza je jednoducho fascinujúca a stojí za to vedieť o nej viac.

Čo sa počas fotosyntézy deje?

Fotosyntéza je viacstupňový proces, ktorý prebieha v zelených častiach rastlín – obvykle v listoch (ale aj v bunkách rias, siníc a niektorých ďalších organizmov). Každý z listov obsahuje zelené bunkové organely – chloroplasty, ktoré si môžeme predstaviť ako malé „slnečné elektrárne“, ktoré vedia vďaka aktivácii elektrónov nachádzajúcich sa v rastlinnom pigmente zachytiť energiu slnečného žiarenia a začať vlastný proces fotosyntézy. Rastlina metabolizuje oxid uhličitý CO₂ (prijímaný skrze póry v listoch z okolitého ovzdušia) a vodu H₂O (privádzanú koreňmi z pôdy) a následne do ovzdušia uvoľní molekuly kyslíka O₂.

Prijaté atómy uhlíka, vodíka a kyslíka vo forme CO₂ a H₂O použije rastlina – za pomoci slnečnej energie – tiež na produkciu jednoduchých sacharidových molekúl glukózy C₆H₁₂O₆, ktoré vo forme škrobu uloží do semien, koreňov a hľúz ako zdroj energie pre tvorbu bielkovín a lipidov tvoriacich rastlinu.

Táto glukóza je v tele ľudí a zvierat primárnym energetickým zdrojom, ktorý možno skladovať vo forme glykogénu. Pečeňový glykogén slúži predovšetkým na udržiavanie hladiny krvného cukru, čo je veľmi prínosná funkcia hlavne v čase hladovania medzi jedlami alebo tiež pri náročnej a dlhodobej fyzickej aktivite, zatiaľ čo svalový glykogén predstavuje rýchlo dostupnú sacharidovú zásobu energie priamo vo svaloch.

Ako do celého procesu fotosyntézy zapadá Mana?

Ako už vieš, naším primárnym zdrojom energie je Slnko, ktoré sa skrze fotosyntézu rastlín transformuje do novej energie. Rastliny, respektíve rastlinné potraviny sú preto najčistejším a najefektívnejším zdrojom energie, teda výživy – na rozdiel od živočíšnej výroby, keď musíme chovné zvieratá najprv nakŕmiť rastlinnými výrobkami, a tak sa energia dostane do ľudského tela po viacerých krokoch spracovania.

Nebojíme sa preto povedať, že Mana stojí svojou efektivitou využitia primárnej slnečnej energie hneď za fotosyntézou. Skrátka: slnko – rastliny – Mana – tvoje telo.

V Mane navyše používame suroviny s najvyššou nutričnou hodnotou. Do detailu sledujeme obsah živín vstupných surovín, a to dôkladným skúmaním našimi vlastnými testami a analýzami certifikovaných laboratórií.

Väčšina surovín pochádza z európskych zdrojov s tým, že kontrolujeme akostné parametre, akými sú mimo obsah nutrientov napríklad farba, zrnitosť, obsah prípadných alergénov alebo či je surovina naozaj bez GMO. Okrem pôvodu však berieme do úvahy aj spôsob spracovania, ktorý má tiež významný vplyv na výslednú kvalitu a nutričnú ​​vyváženosť Many.

Vďaka kontrolovanému a presne zmeranému množstvu ingrediencií sa môžeme efektívne „hrať“ s pomermi živín a poskladať ich tak, aby výsledný produkt obsahoval dokonalé množstvo všetkých nutrientov, ktoré telo potrebuje – bez zbytočného balastu navyše.

Keď sme pred siedmimi rokmi začali vyvíjať prvú verziu Many, jedným z našich cieľov bolo vymyslieť potravinu, ktorá bude nutrične kompletná, zdravá a chutná. Skrátka potravinu, ktorá bude schopná uchovať rastlinnú energiu v najvyššej možnej miere. Vďaka našim znalostiam, precíznosti a najmodernejším technológiám sa nám to podarilo a my môžeme s istotou povedať, že jedlo, ktoré sme vyvinuli, je najefektívnejším využitím fotosyntézou transformovanej slnečnej energie.

Využitie fotosyntézy v potravinárstve však nie je jediný dôvod, prečo nás tento proces tak fascinuje. Čítaj ďalej...

Môže fotosyntéza prispieť k novým obnoviteľným zdrojom energie

Biochemickým procesom fotosyntézy vznikajú nielen všetky zložky našej potravy, ale aj väčšiny energetických zdrojov – energia zachytená fotosyntézou rastlinami žijúcimi pred miliónmi rokov je totiž zhmotnená v podobe fosílnych palív ako uhlie, ropa alebo zemný plyn. Pri spaľovaní týchto palív sa uvoľňuje takmer rovnaké množstvo energie, aké do nich bolo pred miliónmi rokov uložené pravekým slnkom.

V priebehu posledných desiatok rokov sa však požiadavky na energiu vplyvom rastúcej populácie rapídne zvýšili – do roku 2050 spotrebuje ľudstvo dvakrát toľko energie ako teraz. A práve fotosyntéza v sebe skrýva na prvý pohľad nečakaný potenciál, ktorý by mohol v budúcnosti prispieť k udržateľnejšiemu spôsobu života.

Výskumy prírodných procesov (ako je i fotosyntéza) totiž pomáhajú vedcom napríklad aj pri vývoji nových spôsobov využitia rôznych zdrojov obnoviteľnej energie. Vzhľadom na to, že slnečné svetlo, rastliny i baktérie sú v prírode všadeprítomné, využitie fotosyntézy je logickým krokom k vytvoreniu bezuhlíkových palív ako vodík alebo dokonca metán.

Výskumná skupina z University of Turku vo Fínsku napríklad pred pár rokmi využila schopnosť zelených rias – ako fotosyntetických organizmov – produkovať vodík. Fínsky tím prišiel na spôsob, ako rozšíriť produkciu vodíka zelenými riasami až na tri dni. Výsledky výskumu publikovali v odbornom časopise Energy & Environmental Science.

Vedci už dokonca začali fotosyntézu napodobňovať a kopírovať. Výskumníci z University of Cambridge v Anglicku napríklad vytvorili v laboratóriu napoly umelú formu fotosyntézy, pričom jedno z ich nastavení pomocou svetla rozkladalo vodu na kyslík a vodík.

Na druhej strane, vízia využitia fotosyntézy pre energetické potreby ľudstva zatiaľ ale pokrivkáva v účinnosti. Rastlina využije približne 1 % žiarenia, ktoré na ňu dopadne. Fotovoltaika na streche využije okolo 20 %, takže je 20-krát účinnejšia, a teda aj v mnohých ohľadoch zmysluplnejšia. Preto tiež treba povedať, že potenciál fotosyntézy je zapadnúť do energetického mixu viacerých zdrojov – rozhodne nie stať sa zdrojom primárnym.

Navyše, vo všeobecnosti je obrovský rozdiel medzi procesom vykonaným na mikroúrovni v laboratóriu a overenou, kontinuálnou technológiou na výrobu státisícov ton, napríklad vodíka. Takto ďaleko zatiaľ nikto nie je.

Tak či onak je fotosyntéza skrátka fascinujúci proces, ktorému vďačíme za existenciu života, ako ho poznáme. Veríme, že používanie čisto rastlinných surovín v Mane – teda efektívne využívanie fotosyntetických procesov – má zmysel. Nielen že tým na trh prinášame potravinu, ktorá je zdravá a nutrične kompletná, ale zároveň prispievame k tomu, aby bola naša planéta dobrým miestom pre život aj pre nasledujúce generácie.


Zdroje:

[1] A. Callahan, H. Leonard, T.Powell (2020) Nutrition: Science and Everyday Application.
https://openoregon.pressbooks.pub/nutritionscience/chapter/3b-photosynthesis-and-metabolism/

[2] Aparna Vidyasagar. What Is Photosynthesis
https://www.livescience.com/51720-photosynthesis.html

[3] S. Kosourov, M. Jokel, Eva-Mari Aro, Y. Allahverdiyeva (2018) A new approach for sustained and efficient H2 photoproduction by Chlamydomonas reinhardtii.
https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2018/EE/C8EE00054A#!divAbstract

[4] K. P. Sokol, W. E. Robinson, J. Warnan, N. Kornienko, M. M. Nowaczyk, A. Ruff, J. Z. Zhang, E. Reisner (2018) Bias-free photoelectrochemical water splitting with photosystem II on a dye-sensitized photoanode wired to hydrogenase
https://www.nature.com/articles/s41560-018-0232-y

[5] ScienceNewsforStudents.org (2018) Scientists look to hack photosynthesis for a ‘greener’ planet.
https://www.sciencenewsforstudents.org/article/scientists-look-hack-photosynthesis-greener-planet

[6] S. Kosourov, M. Jokel, Eva-Mari Aro, Y. Allahverdiyeva (2018) A new approach for sustained and efficient H2 photoproduction by Chlamydomonas reinhardtii.
https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2018/EE/C8EE00054A#!divAbstract

[7] ocean.si.edu. What are fossil fuels?
https://ocean.si.edu/conservation/gulf-oil-spill/what-are-fossil-fuels

[8] M. S. W. Hodgskiss, Peter W. Crockford, Y. Peng, B. A. Wing, T. J. Horner (2019) A productivity collapse to end Earth’s Great Oxidation.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6717284/



Zdieľať článok

Najnovšie príspevky