Sokak számára már lerágott csont lehet az etilén, az egyik legszélesebb körben alkalmazott polimerizációs alapanyag (polietilén – PE). Ezúttal azonban nem ezért kerül terítékre, hanem egy újonnan felderített tulajdonsága okán. Kutatók ugyanis felfedezték, hogy ha egyes növényeket etilénnel kezelünk, sokkal gyorsabban nőnek, és ellenállóbbakká is válhatnak.

Mit érdemes tudni az etilénről?

Az alkének (kettős kötést tartalmazó molekulák) csoportjába tartozó egyik legegyszerűbb szerves vegyület. Színtelen, édeskés szagú, éghető gáz, amely rendkívül sokoldalúan felhasználható. Leggyakrabban földgázból vagy kőolajból nyerik ki, manapság azonban előtérbe került az etilén környezetbarát eljárással való gyártása is. A legújabb fejlesztés plazmatechnológia segítségével képes a metánból etilént gyártani, ami egyelőre rendkívül komplex feladat elé állítja a tudósokat. Amennyiben képesek lesznek nagyobb volumenben kivitelezni az eljárást, úgy egy sokkal zöldebb folyamat során tudják majd létrehozni ezt a fontos alapanyagot [1].

Az etilén felhasználásai

Az etilént nem csak polimerizálásra használják. Például a szintetikus etanolt leggyakrabban ebből az alapanyagból állítják elő katalitikus hidrogénezéssel, amely rendkívül zöld módszernek számít.

Legfőbb felhasználása azonban egyértelműen a műanyagiparban keresendő, ahol a leggyakrabban alkalmazott műanyag polimereként szolgáló polietilént (PET) gyártják belőle, amely manapság elkerülhetetlenül behálózza életünket.

Az etilénből nemcsak PET-et, de egy másik műanyagot is elő lehet állítani. A polivinil-klorid (PVC) monomerjét (ennek „sokszorosításával” kapják később a polimert), a vinil-kloridot ugyanis sokszor etilénből hozzák létre [2].

Hogyan képes az etilén felgyorsítani a növények növekedését?

Az etilén egy fontos növényi hormon, amely természetes úton kontrollálja a növekedést, és segíti a levelek lehullását, illetve a növény gyümölcseinek érését. Az etiléngáz utóbbi tulajdonságát akár mi magunk is kihasználhatjuk házilag, ha éretlen gyümölcsöt vettünk. Erről részletesebben alábbi cikkünkben olvashatnak:

Kapcsolódó bejegyzések

Éretlen gyümölcsöt vettél? Így tudod mézédesre érlelni!

Ha éretlen gyümölcsöt vettél, nem kell kétségbeesned. Jelentős részük otthon utóérlelhető, amire ráadásul létezik is egy-két trükk!

A stressz – ugyanúgy, ahogy az emberek esetében – a növények életében is meghatározó szerepet tölt be. Ezt legtöbbször a szárazság és a magas hőmérséklet idézi elő, hatásukra lelassulhat a növény fejlődése, és sokkal kevesebb termést is hozhat. A mezőgazdaság számára sok problémát teremt a növények „stressze”, többek között ezért is próbáltak egyes kutatók a genetikailag módosított növények felé fordulni. Ez azonban azt eredményezte, hogy bár gyorsabban fejlődtek ki a palánták, az ellenálló képességük lecsökkent, mivel több energia kellett a növekedésükhöz.

Az USA-beli Tennesse Egyetem kutatói éppen ezért kezdték el behatóbban vizsgálni az etiléngáz mint hormon szerepét a növekedésben és a stressztűrésben. A kísérletek során felfedezték, hogy minként lehet az etiléngázt célzottan a növény gyorsabb fejlődésére használni: a palántákat sötétben a gázzal lepermetezve elméletileg felgyorsítható a növekedésük [3].

Véletlenül jöttek rá a hatásra

A kutatás eredetileg arra irányult, hogy az egyes növények és a baktériumok hogyan érzékelik az etilén jelenlétét, és ez miként hat a többi hormonra, ezáltal befolyásolva a növekedést. A kísérletet úgy végezték, hogy először a magokat egy sötét kamrában csíráztatták, ami egy kritikus lépés a növény életében. Ezután a kicsírázott magokat etiléngázzal kezelték, ennek a hatását kívánták vizsgálni. Az eredeti ötlet szerint ezután az etilént eltávolítva a szobából vége is lett volna a kísérletnek. A növényeket azonban kivételesen elhelyezték egy fénnyel megvilágított kamrába, pusztán azért, mert meg akarták növeszteni őket. Ekkor vették észre, hogy azok a növények, amelyek az etilénnel érintkeztek, sokkal nagyobb leveleket és komplexebb gyökérzetet növesztettek. A gyorsabb növekedés ezek után sem állt meg, továbbra is nagyobb ütemben fejlődtek a palánták a kezeletlenekhez képest.

Kapcsolódó bejegyzések

Csíráztatás otthon – Termelj vitaminbombát!

Az igazi vitaminbombának számító csírák otthon is könnyedén megtermelhetők. Ehhez pedig még csak komoly előkészületek sem kellenek!

A véletlen felfedezésen felbuzdulva megismételték a kísérletet paradicsommal, uborkával és búzával, így vizsgálva, hogy az etilén jótékony hatása milyen mértékben általánosítható a növényekre. Ezúttal is sikerrel jártak, a gázzal kezelt palánták sokkal gyorsabban fejlődtek.

Nemcsak gyorsabbak, de erősebbek is lesznek a növények

Az viszont még érdekesebb volt, hogy az ily módon kezelt növények sokkal ellenállóbbakká is váltak például a sós levegő, a magas hőmérséklet vagy az alacsony oxigénszint által okozott károkkal szemben. A kutatások jelenleg is zajlanak, a folyamat mechanizmusát jobban megértve talán a későbbiekben nagyobb léptékben is ki tudják használni az etiléngáz adta lehetőségeket.

Összegzés

Látható, hogy az etilén milyen fontos alapanyaga lehet nemcsak a szintetikus termékek gyártásának, de a természetes folyamatok támogatásának is. Amennyiben a jövőben sikerül teljes mértékben zöld módon előállítani, úgy az etilén akár nagyban megkönnyítheti a növénytermesztők dolgát.

Kiemelt kép: canva

Forrás:

[1]      P. Lamichhane et al., “Critical review: ‘Green’ ethylene production through emerging technologies, with a focus on plasma catalysis,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 189, p. 114044, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.114044.

[2]      B. Péter, F. Elemér, and K. György, Szerves vegyipari technológiák. Typotex, 2011.

[3]      E. Brenya, E. Dutta, B. Herron, L. H. Walden, D. M. Roberts, and B. M. Binder, “Ethylene-mediated metabolic priming increases photosynthesis and metabolism to enhance plant growth and stress tolerance,” PNAS Nexus, vol. 2, no. 7, p. pgad216, Jul. 2023, doi: 10.1093/pnasnexus/pgad216.