Nové biotechnologie, využití netradičních plodin i systém výstrah reagujících na změnu klimatu. Vědci z devíti pracovišť Akademie věd ČR se snaží přispět k zajištění dostatku potravin pro lidstvo.

Pět let úspěšně spolupracovali ve výzkumném programu Potraviny pro budoucnost Strategie AV21..

Zajištění dostatku potravin pro budoucnost je jednou z nejvýznamnějších výzev současnosti. Vyžaduje spolupráci mezi vědci, politiky, zemědělci, průmyslem a veřejností. Chronickou podvýživou trpí na světě 800 milionů lidí a tento počet se stále zvyšuje.

Nedostatek základních potravin může na globální úrovni způsobit růst cen a inflaci, politickou nestabilitu, válečné konflikty a migraci. „Riziko budoucího hladomoru se podaří odvrátit jen tehdy, pokud se zemědělská produkce do roku 2050 ve srovnání s rokem 2000 zdvojnásobí,“ říká koordinátor výzkumného programu Potraviny pro budoucnost Strategie AV21 Jaroslav Doležel z Ústavu experimentální botaniky AV ČR. „Musíme začít co nejdříve využívat pokročilé technologie, které umožní udržitelným způsobem produkovat dostatek kvalitních potravin.“.

Jak být efektivnější?

Významným nástrojem, který zvýší efektivitu šlechtění, je využití nejnovějších molekulárních technik. Plodiny nové generace budou mít stabilní výnos i za nepříznivých podmínek a budou odolné vůči chorobám a škůdcům, což umožní snižovat v zemědělství spotřebu chemikálií.

„V neposlední řadě bude díky těmto moderním technikám možné získat plodiny s vyšším obsahem zdraví prospěšných látek,“ vysvětluje Jaroslav Doležel.

Program Potraviny pro budoucnost Strategie AV21 je rozdělen do devíti tematických oblastí, z nichž každá přinesla konkrétní výsledky. Zároveň se snaží o co nejrychlejší přenos nových poznatků do praxe – díky tomu vznikly mimo jiné už tři aplikační laboratoře. Výzkumníci v programu spolupracují s firmami, šlechtiteli i se státní sférou.

Systémy včasné výstrahy proti výkyvům počasí

Biotechnologie se ale neobejdou bez klimatologů, protože změny a extrémy už teď mají značný dopad na zemědělství. „Přibývá tropických dnů, přívalových srážek i jarních mrazů. Pro počasí přestávají platit tradiční vzorce, což velmi negativně ovlivňuje zemědělství,“ říká klimatolog Zdeňek Žaluda z Ústavu výzkumu globální změny AV ČR. „Proto jsme začali budovat systémy včasné výstrahy proti negativním dopadům počasí, jako jsou například intersucho.cz, agrorisk.cz nebo firerisk.cz, které umožňují zemědělcům rychleji a lépe reagovat na změny počasí a šíření škůdců.“ A zemědělci mají o tyto systémy výstrah velký zájem.

Zdravá půda a netradiční hnojiva

Pro produkci potravin je nezbytná zdravá půda. Nešetrné způsoby jejího obdělávání, zvýšené srážky a silné větry mohou způsobit snížení její kvality, degeneraci a erozi. Těmto negativním procesům je nutné včas předcházet.

„Je velmi důležité zvyšovat obsah organické hmoty v půdě. V našem programu jsme proto aktivně testovali různé varianty organických hnojiv a půdních doplňků, například biouhlu, kompostu, exopolysacharidů či hydrolyzátu z odpadů, které mají potenciál zlepšit kvalitu půdy či snížit její kontaminaci toxickými prvky,“ vysvětlila Veronika Jílková z Biologického centra AV ČR.

Při produkci potravin vzniká často těžce zpracovatelný odpad, kterého není jednoduché se zbavit. V České republice se například ročně vyprodukuje na 100 tisíc tun peří. Ústavu chemických procesů AV ČR se podařilo vyvinout metodu, která tento obtížný odpad přeměňuje na hydrolyzát.

Ten podporuje například růst rostlin a významně zlepšuje půdní mikrobiom, který je nezbytnou součástí zdravé půdy.

Omezení plýtvání a samozásobitelství

Celosvětový problém představuje i plýtvání potravinami, které zvyšuje tlak na produkci potravin. Podle údajů OSN se každý rok vyhodí až třetina všech celosvětově vyprodukovaných potravin, což představuje 1,3 miliardy tun.

Toto množství by dokázalo nasytit až tři miliardy lidí. Tématu se věnuje výzkumný program dlouhodobě.

„Zaměřujeme se na postoje Čechů k plýtvání, na odhalení jeho hlavních příčin, ale i na nákupní a spotřebitelské chování ve vztahu k potravinám. Získáváme tak relevantní data a informace pro Českou republiku, které následně můžeme analyzovat a porovnávat.

Jde o jediný veřejně dostupný a důvěryhodný zdroj dat o této problematice v ČR,“ říká Naděžda Čadová ze Sociologického ústavu AV ČR.

Opakované zařazování vybraných témat do dotazníkových šetření poskytuje výzkumníkům jedinečnou možnost zachytit proměny v postojích české veřejnosti k tomuto tématu.

K větší soběstačnosti přispívá i samozásobitelství potravinami. Čeští zahrádkáři dokážou vyprodukovat až pětinu ovoce a zeleniny. Ústav geoniky AV ČR spolupracuje s místními samosprávami a podílí se na konkrétních geografických analýzách a typologii zahrádkářských osad.

Mikrořasy jako potravina budoucnosti

Obsah živin v potravinách má velký vliv na lidské zdraví. V této souvislosti je velmi slibný výzkum mikrořas, které jsou bohaté na bílkoviny a antioxidanty. Vědecký tým Ondřeje Prášila z Centra Algatech Mikrobiologického ústavu AV ČR vyšlechtil novou řasu, žlutou chlorellu, která je mimořádná kvůli vysokému obsahu žlutého barviva luteinu.

Ten například pomáhá snižovat projevy věkem podmíněné degenerace sítnice oka. Třeboňští vědci se také zabývali hledáním nových kmenů mikrořas s obsahem dalších účinných látek pro léčbu nespecifických zánětů střev a podporu střevního mikrobiomu.

Potraviny a jejich vliv na zdraví

Strava úzce souvisí i s mikrobiotou, která přímo ovlivňuje lidské zdraví. Složení a kvalita potravin je zásadní také při vývoji a průběhu některých autoimunitních a nádorových chorob. Tomuto tématu se věnuje tým Heleny Tlaskalové-Hogenové z Mikrobiologického ústavu AV ČR, který spolupracuje s lékaři i pacientskými organizacemi.

Autor: Jiří Lukša