Výzkum biostimulantů pro mikrořasy se společností Syngenta China
Nedávno byla online v časopise Marine Drugs publikována publikace Extracelulární metabolity heterotrofní Auxenochlorella protothecoides: Nový zdroj biostimulantů pro vyšší rostliny, kterou publikovaly organizace PROTOGA a Syngenta China Crop Nutrition Team. Ukazuje se, že aplikace mikrořas se rozšiřují i do zemědělství a zkoumá se jejich potenciál jako biostimulantů pro vyšší rostliny. Spolupráce mezi organizacemi PROTOGA a Syngenta China Crop Nutrition Team identifikovala a ověřila proveditelnost extracelulárních metabolitů z odpadních vod z mikrořas jako nového biohnojiva, což zvyšuje ekonomickou hodnotu, šetrnost k životnímu prostředí a udržitelnost celého průmyslového procesu produkce mikrořas.
▲Obrázek 1. Grafický abstrakt
Moderní zemědělská produkce je do značné míry závislá na chemických hnojivech, ale nadměrné používání chemických hnojiv způsobuje znečištění půdy, vody, ovzduší a snižuje bezpečnost potravin. Zelené zemědělství zahrnuje zelené prostředí, zelené technologie a zelené produkty, což podporuje transformaci chemického zemědělství na ekologické zemědělství, které se spoléhá především na biologické vnitřní mechanismy a snižuje používání chemických hnojiv a pesticidů.
Mikrořasy jsou drobné fotosyntetické organismy nacházející se ve sladkovodních i mořských systémech, které jsou schopné produkovat mnoho různých bioaktivních látek, jako jsou proteiny, lipidy, karotenoidy, vitamíny a polysacharidy. Bylo hlášeno, že Chlorella Vulgaris, Scenedesmus quadricauda, sinice, Chlamydomonas reinhardtii a další mikrořasy lze použít jako biostimulanty pro řepu, rajčata, vojtěšku a další zemědělské produkty, což pomáhá zlepšit klíčení semen, akumulaci účinných látek a růst rostlin.
Aby se znovu využila odpadní voda a zvýšila se ekonomická hodnota, studovala organizace PROTOGA ve spolupráci s týmem Syngenta China Crop Nutrition Team vliv odpadní vody (EAp) z Auxenochlorella protothecoides na růst vyšších rostlin. Výsledky ukázaly, že EAp významně podporuje růst řady vyšších rostlin a zlepšuje odolnost vůči stresu.
▲Obrázek 2. Vliv EAp na modelové rostliny
Identifikovali a analyzovali jsme extracelulární metabolity v EAp a zjistili jsme, že existuje více než 84 sloučenin, včetně 50 organických kyselin, 21 fenolických sloučenin, oligosacharidů, polysacharidů a dalších aktivních látek.
Tato studie předpokládá jeho možný mechanismus účinku: 1) Uvolňování organických kyselin může podpořit rozpouštění oxidů kovů v půdě, a tím zlepšit dostupnost stopových prvků, jako je železo, zinek a měď; 2) Fenolické sloučeniny mají antibakteriální nebo antioxidační účinky, posilují buněčné stěny, zabraňují ztrátě vody nebo fungují jako signální molekuly a hrají klíčovou roli v buněčném dělení, regulaci hormonů, fotosyntetické aktivitě, mineralizaci živin a reprodukci. 3) Polysacharidy mikrořas mohou zvyšovat obsah kyseliny askorbové a aktivitu NADPH syntázy a askorbátperoxidázy, a tím ovlivňovat fotosyntézu, buněčné dělení a toleranci rostlin vůči abiotickému stresu.
Odkaz:
1.Qu, Y.; Chen, X.; Ma, B.; Zhu, H.; Zheng, X.; Yu, J.; Wu, Q.; Li, R.; Wang, Z.; Xiao, Y. Extracelulární metabolity heterotrofních Auxenochlorella protothecoides: Nový zdroj biostimulantů pro vyšší rostliny. Mar. Drugs 2022, 20, 569. https://doi.org/10.3390/md20090569
Čas zveřejnění: 2. prosince 2022