Amerykański startup Switch Bioworks ogłosił strategiczną współpracę z Bayer Crop Science. Celem partnerstwa jest przyspieszenie prac nad mikroorganizmami wiążącymi azot, które najpierw kolonizują korzenie roślin, a dopiero po kilku tygodniach od siewu uruchamiają produkcję amoniaku. Rozwiązanie ma pozwolić rolnikom ograniczyć zużycie nawozów syntetycznych.
Przełączalne szczepy kontra „zawsze włączone”
Firma z Kalifornii twierdzi, że dotychczasowe próby inżynierii mikrobów nawozowych często kończyły się niepowodzeniem – szczepy albo nie zasiedlały korzeni, albo produkowały zbyt mało amoniaku, by przyniosło to wymierne korzyści. Switch Bio opracował bakterie, które najpierw konkurują z naturalną mikroflorą gleby i osiedlają się na korzeniach, a następnie – pod wpływem zmiany środowiska glebowego – włączają genetyczny przełącznik odpowiedzialny za produkcję azotu.
W badaniach fitotronowych takie szczepy wiązały pięć razy więcej azotu niż szczepy „zawsze włączone”. Technologia była już testowana w warunkach polowych na kukurydzy w środkowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych. Firma uzyskała także zgodę brazylijskiej Narodowej Komisji Bezpieczeństwa Biologicznego na uwolnienie mikroorganizmów do środowiska.
Współpraca z Bayerem
Bayer wnosi do partnerstwa doświadczenie w rozwoju produktów, formulacji, testach polowych i komercjalizacji, a także wiedzę o genetyce roślin uprawnych. Koncern od lat inwestuje w mikroby nawozowe – m.in. poprzez spółkę Joyn Bio, joint venture z Ginkgo Bioworks. Według przedstawicieli Bayera połączenie kompetencji obu firm ma przyspieszyć postęp w tej dziedzinie.
„Początkowo współpraca połączy najlepsze szczepy Switch z wiodącymi hybrydami Bayera. Biologiczne wiązanie azotu to swoisty Święty Graal, a jego rozwiązanie może wymagać podejścia systemowego, obejmującego kumulowanie szczepów i cech” – powiedział Tim Schnabel, założyciel i CEO Switch Bio, w rozmowie z AgFunderNews.
Testy polowe i perspektywy regulacyjne
W ramach prób polowych Switch Bio stara się odpowiedzieć na trzy kluczowe pytania: czy mikroby zasiedlają i utrzymują się na korzeniach kukurydzy, czy przełącznik genetyczny aktywuje się w odpowiednim momencie oraz które szczepy powinny trafić do finalnego produktu. Firma mierzy skład społeczności mikrobiologicznej korzeni, liczebność zmodyfikowanych szczepów, aktywność przełącznika (wykrywalną poprzez zmianę sekwencji DNA), wskaźniki reakcji roślin na azot oraz plon.
Jak przyznaje Schnabel, choć do zbiorów pozostało ponad miesiąc, wczesne sygnały – zarówno z obserwacji roślin, jak i z danych z dronów analizujących zawartość azotu w liściach – są obiecujące. Zaznacza jednak, że tegoroczne próby służą głównie późnemu etapowi rozwoju produktu i nie mają wystarczającej mocy statystycznej, by oczekiwać zastąpienia nawozu czy wzrostu plonu już w pierwszym roku.
Cele komercyjne
Switch Bio planuje komercjalizację w ciągu dwóch–trzech lat. Ambicją nie jest całkowita rezygnacja z azotu syntetycznego, lecz zastąpienie około 25 proc. nawozu przy zachowaniu plonów – co zdaniem Schnabla byłoby ogromnym sukcesem. Górna granica możliwości biologii to jego zdaniem około 50 proc.
Model biznesowy opiera się na dostarczaniu azotu taniej, przy niewielkiej dawce mikrobów aplikowanych w bruzdę. Firma przeprowadziła analizę techniczno-ekonomiczną, z której wynika, że koszt produkcji odpowiedniej liczby mikroorganizmów na akr jest znacznie niższy niż koszt wytworzenia 40–80 funtów chemicznego azotu. Przy cienkich marżach rolników nawet 20–30 dolarów oszczędności na akrze byłoby istotnym wsparciem.
Kontekst rynkowy sprzyja takim rozwiązaniom – rosnące ceny nawozów, związane m.in. z napięciami geopolitycznymi, skłaniają producentów rolnych do poszukiwania alternatyw. Biologiczne preparaty azotowe stają się więc nie tylko ekologiczną, ale i ekonomiczną alternatywą.
