أبحاث المحفزات الحيوية للطحالب الدقيقة بالتعاون مع شركة سينجنتا الصين
نُشرت مؤخرًا دراسة بعنوان "مستقلبات خارج الخلية من طحلب أوكسينوكلوريلا بروتوثيكويدس غيري التغذية: مصدر جديد للمحفزات الحيوية للنباتات العليا" على الإنترنت في مجلة "Marine Drugs" من قِبل فريق التغذية الزراعية التابع لشركة PROTOGA وشركة Syngenta China. تشير هذه الدراسة إلى توسع استخدامات الطحالب الدقيقة في المجال الزراعي، واستكشاف إمكاناتها كمحفزات حيوية للنباتات العليا. وقد حدد التعاون بين فريقي التغذية الزراعية التابعين لشركة PROTOGA وSyngenta China جدوى استخدام مستقلبات خارج الخلية من مياه مخلفات الطحالب الدقيقة كسماد حيوي جديد، مما يعزز القيمة الاقتصادية، والملاءمة البيئية، واستدامة عملية إنتاج الطحالب الدقيقة الصناعية بأكملها.
▲الشكل 1. ملخص بياني
يعتمد الإنتاج الزراعي الحديث بشكل كبير على الأسمدة الكيميائية، إلا أن الإفراط في استخدامها يُسبب تلوثًا بيئيًا في التربة والمياه والهواء، ويُهدد سلامة الغذاء. وتشمل الزراعة الخضراء البيئة الخضراء والتكنولوجيا الخضراء والمنتجات الخضراء، مما يُعزز التحول من الزراعة الكيميائية إلى الزراعة الإيكولوجية التي تعتمد بشكل أساسي على الآليات البيولوجية الداخلية، وتُقلل من استخدام الأسمدة الكيميائية والمبيدات.
الطحالب الدقيقة كائنات حية دقيقة تقوم بعملية التمثيل الضوئي، وتوجد في المياه العذبة والمالحة، وهي قادرة على إنتاج العديد من المواد الفعالة بيولوجيًا، مثل البروتينات والدهون والكاروتينات والفيتامينات والسكريات المتعددة. وقد أشارت الدراسات إلى إمكانية استخدام أنواع مثل الكلوريلا الشائعة (Chlorella Vulgaris)، وسينيدسموس كوادريكودا (Scenedesmus quadricauda)، والبكتيريا الزرقاء، والكلاميدوموناس رينهاردتي (Chlamydomonas reinhardtii)، وغيرها من الطحالب الدقيقة، كمحفزات حيوية للبنجر والطماطم والبرسيم وغيرها من المنتجات الزراعية، مما يُسهم في تحسين إنبات البذور وتراكم المواد الفعالة ونمو النباتات.
بهدف إعادة استخدام مياه الصرف الزراعي وزيادة قيمتها الاقتصادية، قامت شركة بروتوجا، بالتعاون مع فريق تغذية المحاصيل في شركة سينجنتا الصين، بدراسة تأثير مياه صرف طحالب أوكسينوكلوريلا بروتوثيكويدس (EAp) على نمو النباتات الراقية. وأظهرت النتائج أن مياه الصرف الزراعي عززت بشكل ملحوظ نمو مجموعة متنوعة من النباتات الراقية وحسّنت مقاومتها للإجهاد.
▲الشكل 2. تأثير EAp على النباتات النموذجية
لقد قمنا بتحديد وتحليل المستقلبات خارج الخلية في EAp، ووجدنا أن هناك أكثر من 84 مركباً، بما في ذلك 50 حمضاً عضوياً، و21 مركباً فينولياً، والسكريات قليلة التعدد، والسكريات المتعددة، ومواد فعالة أخرى.
تفترض هذه الدراسة آلية عملها المحتملة: 1) يمكن أن يعزز إطلاق الأحماض العضوية ذوبان أكاسيد المعادن في التربة، مما يحسن من توافر العناصر النزرة مثل الحديد والزنك والنحاس؛ 2) تتمتع المركبات الفينولية بتأثيرات مضادة للبكتيريا أو مضادة للأكسدة، وتقوي جدران الخلايا، وتمنع فقدان الماء، أو تعمل كجزيئات إشارة، وتلعب دورًا رئيسيًا في انقسام الخلايا، وتنظيم الهرمونات، والنشاط الضوئي، وتعدين العناصر الغذائية، والتكاثر؛ 3) يمكن أن تزيد عديدات السكاريد الموجودة في الطحالب الدقيقة من محتوى حمض الأسكوربيك ونشاط إنزيمات NADPH سينثاز وأسكوربات بيروكسيداز، مما يؤثر على عملية التمثيل الضوئي، وانقسام الخلايا، وتحمل النباتات للإجهاد اللاأحيائي.
مرجع:
1. كو، واي؛ تشن، العاشر. ما، ب. تشو، ه.؛ تشنغ، X.؛ يو، J.؛ وو، س. لي، ر. وانغ، Z .؛ Xiao، Y. الأيضات خارج الخلية لبروتوثيكويدس أوكسينوكلوريلا غير المتجانسة: مصدر جديد للمنشطات الحيوية للنباتات العليا. أدوية مارس 2022، 20، 569. https://doi.org/10.3390/md20090569
تاريخ النشر: 2 ديسمبر 2022