Khác với động vật, thực vật phụ thuộc vào khả năng tự chữa lành và tái sinh đáng kinh ngạc của mình. cellulose do vi khuẩn tổng hợp ra có đặc tính dễ phân hủy sinh học, tương thích với sinh học và khả năng giữ nước cao, vốn đã được ứng dụng trong y học để điều trị vết thương, bỏng. Giờ đây, các nhà khoa học phát hiện ra rằng loại cellulose này có thể tăng cường khả năng chữa lành của thực vật.

Núria Sánchez Coll, nhà sinh học thực vật tại Trung tâm Nghiên cứu Hệ gen Nông nghiệp ở Barcelona, cùng các đồng nghiệp đã thử nghiệm các miếng dán bằng cellulose vi khuẩn gắn thêm hạt nano bạc để ngăn ngừa nhiễm trùng ở những vết thương trên cây. Kết quả cho thấy vết thương được dán lành nhanh và tốt hơn so với những vết thương chưa được dán. Quá trình phân tích hiển vi cho thấy mô ở vết thương được dán trông khỏe mạnh, trong khi vết thương không được điều trị cho thấy dấu hiệu tổn thương và mất nước.

Nhóm nghiên cứu còn ghi nhận rằng các miếng dán này có thể tăng cường đáng kể khả năng tái sinh của cây, đặc biệt trong các thí nghiệm nhân giống vô tính. Khi các miếng dán cellulose vi khuẩn được thêm vào các cành giâm đặt trên đĩa nuôi cấy, cây tái sinh nhanh hơn và phát triển rễ và lá mạnh hơn so với các cành giâm không được xử lý. Thật đáng chú ý là cellulose do thực vật sản xuất lại không mang lại tác dụng tương tự.

Phân tích hóa học cho thấy cellulose vi khuẩn chứa hormone thực vật, có thể do chính vi khuẩn tổng hợp. Vi khuẩn này đã đồng hành cùng thực vật hàng triệu năm và tiết ra các hormone ảnh hưởng đến hành vi của thực vật để có lợi cho vi khuẩn. Những hormone này vẫn giữ được hoạt tính sinh học ngay cả khi mẫu đã được khử trùng để hạn chế nhiễm khuẩn. Sánchez Coll cho biết: “Chúng tôi cho rằng ma trận cellulose rất đặc nên nó có khả năng bảo quản các hormone này.”

Ở mức độ gene, quá trình chữa lành do cellulose vi khuẩn gây ra dường như khác biệt với quy trình phục hồi vết thương thông thường ở thực vật. Vi khuẩn đã kích hoạt một nhóm gen mới, đóng tắt một số gen thường liên quan đến chữa lành và kích hoạt những gen liên quan tới phòng vệ nhiễm trùng. Các nhà khoa học cho rằng phản ứng này là kết quả của sự kết hợp giữa vết thương, sự hiện diện của hormone vi khuẩn và phản ứng của thực vật trước cellulose vi khuẩn như một vật thể lạ có khả năng kích hoạt cơ chế phòng vệ.

Mặc dù cellulose vi khuẩn đã được ứng dụng rộng rãi trong y học, đây là lần đầu tiên người ta ghi nhận nó có hoạt tính sinh học nội tại trong thực vật. Anna Roig, nhà khoa học vật liệu tại Viện Khoa học Vật liệu Barcelona, cho biết đây là một phát hiện bất ngờ và đầy tiềm năng. Javier Agustí, nhà khoa học thực vật ở Valencia, cũng nhận thấy tiềm năng công nghệ sinh học rất lớn và bày tỏ mong muốn thấy hiệu quả của nó trên các loại cây trồng thực tế.

Hiện tại, vẫn còn ở giai đoạn đầu, nhưng các kết quả cho thấy tiềm năng ứng dụng trong nông nghiệp, như hỗ trợ ghép cây, bảo quản vật liệu thực vật đã cắt hoặc làm môi trường nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Các nhóm nghiên cứu khác đang xem xét xem phát hiện này có thể áp dụng cho các quá trình tái sinh khác ở mức phân tử hay không, nhằm mở rộng phạm vi ứng dụng trong nông nghiệp và nghiên cứu thực vật.