西班牙位於伊比利半島,內陸地區主要為溫帶大陸性氣候,北大西洋沿岸為溫帶海洋氣候,東部沿岸則為溫帶地中海型氣候,除了沿海地區,境內許多地方降雨甚少,天然環境不利於農業發展;然而西班牙政府致力於推廣灌溉農業,使得原本只適合旱作的地區也能發展園藝作物。近年來配合智慧化與現代化農業發展,逐漸推行遙控灌溉與遠端遙測系統,遙控灌溉系統通常由一台主要電腦連結到各個站點,自動化控制灌溉水量,人員也可視情況修改參數進行操作,遠端遙測系統則可追蹤參數變動對作物的影響情形,提供人們調整的依據。
2002年時西班牙參加了第一屆國家灌溉管理移轉研討會(The 1st International Workshop on Irrigation Management Transfer in Countries with a Transition Economy),此研討會旨在極力發展各國的灌溉農業產能,強調現代化灌溉系統之設置、經濟與用水管理制度等問題。2005至2010年間,西班牙在追求現代化灌溉技術的計畫中,設置了260個用水公會,這些系統所涵蓋的面積約占一百萬公頃;十五年後,科爾多瓦大學(University of Cordoba)的研究小組針對這些早前設置的用水公會設計調查問卷,以追蹤長期以來這些現代化灌溉系統的維持與營運狀況。
推行現代化之願景為,利用遠端自動控制系統降低電費成本,不僅可節省農民勞動力,且相關技術能協助有效利用水資源與能源,提升農業系統的永續性。然而,問卷調查顯示其中的15%已不再持續使用灌溉系統,而其中19%的系統無法控制一半以上的液壓閥,顯示農民在轉型至現代化的過程中勢必面臨適應期,在適應期中若無法具體看見現代化灌溉技術所帶來的良好效益,則不願意進行例行性的維護,甚至不再利用這項技術。【延伸閱讀】利用衛星遙測改善加州酒鄉的水源管理
為了完整建立現代化灌溉系統,政府與這些公會已付出250萬歐元的成本,未來這些標準化的設備將會全面推行至農村當中,配合長期保固與持續培訓農民以防止用戶放棄轉型;此外也將繼續推動技術更新,強化現代化灌溉系統前瞻性。
「羅倫佐的油」是根據真實事件翻拍的電影,主角患有罕見的腎上腺腦白質退化症(Adrenoleukodystrophy,ALD)。此疾病由性聯染色體遺傳,女性為大部分的帶原者,患者體內的過氧化小體(peroxisome)無法行使正常功能以氧化與分解長鏈脂肪酸,使得長鏈脂肪酸堆積於身體各處器官,尤其是腦白質與腎上腺白質,導致神經傳導與腎上腺功能逐漸喪失,甚至死亡。
椰子油是一種取自成熟椰果肉中的食用油,是熱帶地區人們攝取脂肪的來源之一。由於椰子油含有豐富的飽和脂肪酸,因此具有高度的熱穩定性、不易氧化酸敗等特點,適合用於食品製造上需要經過高溫烹調的過程。此外,從椰子油中還可分餾出中鏈飽和脂肪酸(Medium Chain Triglycerides,MCT),擁有良好的潤滑性、穩定性、低黏度,可作為醫療或保健補充等用途。【延伸閱讀】透過生物精煉技術將木質素變成新興3D列印之複合材料
波昂大學(University of Bonn)、德國神經退行性疾病中心(German Center for Neurodegenerative Diseases)與德國癌症研究中心(German Cancer Research Center)則以果蠅作為模式生物,探討椰子油是否可以增加過氧化小體異常之果蠅(Pex19 基因突變)的活力與壽命。研究人員添加椰子油於實驗組果蠅幼蟲的飲食當中,對照組則無;實驗後發現發現對找組的果蠅大多數在24小時內就死亡,僅有20%發育成成蟲,而實驗組幼蟲則有55%可長成成蟲並存活數週。經過人類細胞實驗後,推測可能是因為椰子油飲食抑制細胞內的lipase 3活性,減少粒線體腫脹與游離脂肪酸的量,進而延緩細胞損傷。
相關結果仍需進一步進行研究與調整,文章發表於<Plos Biology>。
為了維持產量與農產品質,慣行農業使用大量農藥控制田間病蟲害與雜草,殘留於環境中的藥劑除了破壞田間的生物多樣性,也影響了以植物花蜜為食物來源的蜂群;因此近幾十年來,推行有機農業的有志之士紛紛鼓吹減少農藥使用,以挽救迅速減少的蜜蜂數量,使農業得以永續經營。然而,另一種同樣受到藥劑嚴重影響但卻常被忽略的昆蟲則是生產蠶絲的家蠶(silkworm,學名:Bombyx mori)。由於桑葉為家蠶單一的食物來源,因此附近田區所噴灑的農藥或殺菌劑或許不利於家蠶成長,因此巴西聖保羅州立大學(São Paulo State University) 農業與技術科學學院本次探討廣泛於田間噴灑的pyraclostrobin對家蠶粒線體產生的影響。
Pyraclostrobin屬於strobilurin類的化合物,於環境中不易降解,可抑制真菌細胞內粒線體的呼吸作用,除此之外還能延緩葉片衰老,並強化田間作物對氧化壓力的耐受性,因此做為田間廣泛使用的殺真菌劑;而桑樹種植時也會使用pyraclostrobin提高桑葉產量和品質,以供給家蠶足夠的養分。研究人員嘗試於桑葉上施用不同劑量之pyraclostrobin,於30天後餵食五齡蟲,並觀察蟲體採食量與死亡率,並評估蟲體頭部與腸道的粒線體,發現桑葉施藥量為200 g/ha時可於蟲體內測得50μM的含藥濃度,雖然蟲體不會立即死亡,但餵食施藥後的桑葉會使得蠶繭重量下降,顯示食用含有藥桑葉後,pyraclostrobin可能藉由抑制頭部與腸道的粒線體活性而對蟲體產生潛在性的不良影響。【延伸閱讀】大黃蜂透過溫度差異來區分花朵
雖然使用農藥有助於提升植株的健康狀況,免除病蟲害的侵擾,但也需考量藥物對食用植株的經濟動物可能造成的反應,以免造成原有經濟效益之破壞,相關研究發表於<Journal of Economic Entomology>。
草脫淨(Atrazine)為全球廣泛使用數十年的除草劑,具有不易揮發、不易燃、可溶於水等特點。目前發現暴露於草脫淨的動物可能損害肝、腎、心臟等器官功能,或是影響動物的性成熟、排卵與繁殖能力,但尚未確定人體是否會產生相同狀況。雖然現今尚未完全了解草脫淨對人體所產生的毒性機制,但影響人體健康的疑慮使得歐盟已禁止使用草脫淨。因草脫淨可穩定存在於環境中,因此土壤中殘留的草脫淨可能經由灌溉用水或雨水沖刷至河川,影響農田附近生態,而澳洲聯邦科學與工業研究組織(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation,CSIRO)與澳大利亞國立大學(The Australian National University)則發現了土壤中已經有細菌發展出分解與利用草脫淨的機制。
草脫淨分子中含有豐富的氮,透過多重步驟分解與代謝過後可作為細菌生存所需的氮源,參與代謝過程的相關酵素及其基因均存在於細菌的質體(plasmid)內,且質體DNA容易在不同細菌間轉移;從1990年代開始,除了南極外,世界上各地區細菌中均存在類似的基因,因此推論細菌也逐漸隨著環境適應出新的營養利用方式。雖然目前已知草脫淨的分解機制中所參與的酵素名稱,但仍不清楚其中AztE蛋白所參與之將三聚氰酸(cyanuric acid)轉換成氨(ammonia)的機制。研究團隊發現另一種小分子量的蛋白—AztG可與AztE形成複合物,藉以穩定AztE的結構。此外,AztG及AztE的複合物還可與GatCAB結合成transamidosome,幫助細菌製造新的tRNA(transfer RNA)。【延伸閱讀】極具破壞性新型小麥病害侵襲歐洲農作物
此機制有助於細菌快速適應環境變化,然而分解後大量的氮可能造成河川優氧化的發生,未來若要有效利用細菌清除環境中殘留的農藥,必須搭配其他微生物進行全面性的分解與轉化,才能有效增進永續性。
相關研究發表於<Journal of Biological Chemistry>