Ricerca sui biostimolanti delle microalghe con Syngenta Cina
Recentemente, lo studio "Extracellular Metabolites of Heterotrophic Auxenochlorella protothecoides: A New Source of Bio-Stimulants for Higher Plants" (Metaboliti extracellulari di Auxenochlorella protothecoides eterotrofa: una nuova fonte di biostimolanti per piante superiori) è stato pubblicato online sulla rivista Marine Drugs da PROTOGA e dal team di nutrizione delle colture di Syngenta Cina. Questo studio indica che le applicazioni delle microalghe si stanno espandendo al settore agricolo, esplorandone il potenziale come biostimolanti per le piante superiori. La collaborazione tra PROTOGA e il team di nutrizione delle colture di Syngenta Cina ha identificato e verificato la fattibilità dell'utilizzo dei metaboliti extracellulari presenti nelle acque di scarto della coltivazione delle microalghe come nuovo biofertilizzante, migliorando il valore economico, la compatibilità ambientale e la sostenibilità dell'intero processo di produzione industriale delle microalghe.
▲Figura 1. Abstract grafico
La produzione agricola moderna dipende in larga misura dai fertilizzanti chimici, ma l'uso eccessivo di questi ha causato inquinamento ambientale del suolo, dell'acqua, dell'aria e ha compromesso la sicurezza alimentare. L'agricoltura verde comprende un ambiente sano, tecnologie ecocompatibili e prodotti ecologici, promuovendo la trasformazione dell'agricoltura chimica in un'agricoltura ecologica che si basa principalmente su meccanismi biologici interni e riduce l'uso di fertilizzanti e pesticidi chimici.
Le microalghe sono minuscoli organismi fotosintetici presenti in ambienti di acqua dolce e marini, capaci di produrre numerose sostanze bioattive come proteine, lipidi, carotenoidi, vitamine e polisaccaridi. È stato dimostrato che Chlorella vulgaris, Scenedesmus quadricauda, cianobatteri, Chlamydomonas reinhardtii e altre microalghe possono essere utilizzate come biostimolanti per barbabietole, pomodori, erba medica e altri prodotti agricoli, contribuendo a migliorare la germinazione dei semi, l'accumulo di sostanze attive e la crescita delle piante.
Al fine di riutilizzare le acque di scarico e aumentarne il valore economico, in collaborazione con il team di nutrizione delle colture di Syngenta Cina, PROTOGA ha studiato gli effetti delle acque di scarico di Auxenochlorella protothecoides (EAp) sulla crescita delle piante superiori. I risultati hanno dimostrato che l'EAp ha promosso significativamente la crescita di diverse piante superiori e ne ha migliorato la resistenza allo stress.
▲Figura 2. Effetto dell'EAp sulle piante modello
Abbiamo identificato e analizzato i metaboliti extracellulari presenti nell'EAp e abbiamo scoperto che vi erano più di 84 composti, tra cui 50 acidi organici, 21 composti fenolici, oligosaccaridi, polisaccaridi e altre sostanze attive.
Questo studio ipotizza i seguenti possibili meccanismi d'azione: 1) Il rilascio di acidi organici può promuovere la dissoluzione degli ossidi metallici nel suolo, migliorando così la disponibilità di oligoelementi come ferro, zinco e rame; 2) I composti fenolici hanno effetti antibatterici o antiossidanti, rafforzano le pareti cellulari, prevengono la perdita d'acqua o funzionano come molecole di segnalazione e svolgono un ruolo chiave nella divisione cellulare, nella regolazione ormonale, nell'attività fotosintetica, nella mineralizzazione dei nutrienti e nella riproduzione. 3) I polisaccaridi delle microalghe possono aumentare il contenuto di acido ascorbico e l'attività della NADPH sintasi e dell'ascorbato perossidasi, influenzando così la fotosintesi, la divisione cellulare e la tolleranza allo stress abiotico delle piante.
Riferimento:
1.Qu, Y.; Chen, X.; Mamma, B.; Zhu, H.; Zheng, X.; Yu, J.; Wu, Q.; Li, R.; Wang, Z.; Xiao, Y. Metaboliti extracellulari dei protothecoides eterotrofi di Auxenoclorella: una nuova fonte di biostimolanti per piante superiori. Farmaci marzo 2022, 20, 569. https://doi.org/10.3390/md20090569
Data di pubblicazione: 2 dicembre 2022