Изследване на биостимуланти от микроводорасли със Syngenta China
Наскоро в онлайн списанието Marine Drugs беше публикувана публикация „Екстраклетъчни метаболити на хетеротрофната Auxenochlorella protothecoides: Нов източник на биостимуланти за висши растения“ от PROTOGA и екипа за хранене на култури Syngenta China“. Това показва, че приложенията на микроводораслите се разширяват в селското стопанство, като се изследва потенциалът им на биостимуланти за висши растения. Сътрудничеството между PROTOGA и екипа за хранене на култури Syngenta China идентифицира и потвърди осъществимостта на използването на извънклетъчни метаболити от остатъчната вода на микроводораслите като нов биотор, повишавайки икономическата стойност, екологичността и устойчивостта на целия индустриален производствен процес на микроводорасли.
▲Фигура 1. Графично резюме
Съвременното селскостопанско производство зависи до голяма степен от химически торове, но прекомерната употреба на химически торове причинява замърсяване на околната среда, почвата, водата, въздуха и безопасността на храните. Зеленото земеделие включва зелена околна среда, зелени технологии и зелени продукти, което насърчава трансформацията на химическото земеделие в екологично земеделие, което разчита главно на биологични вътрешни механизми и намалява употребата на химически торове и пестициди.
Микроводораслите са малки фотосинтетични организми, открити в сладководни и морски системи, които са способни да произвеждат много различни биоактивни вещества, като протеини, липиди, каротеноиди, витамини и полизахариди. Съобщава се, че Chlorella Vulgaris, Scenedesmus quadricauda, Cyanobacteria, Chlamydomonas reinhardtii и други микроводорасли могат да се използват като биостимулант за цвекло, домати, люцерна и други селскостопански продукти, което спомага за подобряване на покълването на семената, натрупването на активни вещества и растежа на растенията.
За да се използва повторно остатъчната вода и да се увеличи икономическата стойност, в сътрудничество с екипа за хранене на културите на Syngenta China, PROTOGA проучи ефектите на остатъчната вода от Auxenochlorella protothecoides (EAp) върху растежа на висшите растения. Резултатите показаха, че EAp значително насърчава растежа на различни висши растения и подобрява устойчивостта на стрес.
▲Фигура 2. Ефект на EAp върху моделни растения
Идентифицирахме и анализирахме извънклетъчните метаболити в EAp и установихме, че има повече от 84 съединения, включително 50 органични киселини, 21 фенолни съединения, олигозахариди, полизахариди и други активни вещества.
Това проучване предполага възможния му механизъм на действие: 1) Освобождаването на органични киселини може да насърчи разтварянето на метални оксиди в почвата, като по този начин подобри наличието на микроелементи като желязо, цинк и мед; 2) Фенолните съединения имат антибактериални или антиоксидантни ефекти, укрепват клетъчните стени, предотвратяват загубата на вода или функционират като сигнални молекули и играят ключова роля в клетъчното делене, хормоналната регулация, фотосинтетичната активност, минерализацията на хранителните вещества и размножаването. 3) Полизахаридите в микроводораслите могат да увеличат съдържанието на аскорбинова киселина и активността на NADPH синтазата и аскорбат пероксидазата, като по този начин повлияят на фотосинтезата, клетъчното делене и толерантността на растенията към абиотичен стрес.
Референция:
1.Qu, Y.; Чен, X.; Ма, Б.; Zhu, H.; Джън, X.; Ю, Дж.; Wu, Q.; Ли, Р.; Wang, Z.; Xiao, Y. Екстрацелуларни метаболити на Heterotrophic Auxenochlorella protothecoides: нов източник на био-стимуланти за висши растения. Mar. Drugs 2022, 20, 569. https://doi.org/10.3390/md20090569
Време на публикуване: 02 декември 2022 г.