Onderzoek naar biostimulanten op basis van microalgen met Syngenta China
Onlangs is het artikel "Extracellulaire metabolieten van heterotrofe Auxenochlorella protothecoides: een nieuwe bron van biostimulanten voor hogere planten" online gepubliceerd in het tijdschrift Marine Drugs door PROTOGA en het Syngenta China Crop Nutrition Team. Dit artikel laat zien dat de toepassingen van microalgen worden uitgebreid naar de landbouwsector, waarbij het potentieel als biostimulant voor hogere planten wordt onderzocht. De samenwerking tussen PROTOGA en het Syngenta China Crop Nutrition Team heeft de haalbaarheid van extracellulaire metabolieten uit het staartwater van microalgen als nieuwe biobemesting aangetoond en geverifieerd. Dit verbetert de economische waarde, milieuvriendelijkheid en duurzaamheid van het gehele industriële microalgenproductieproces.
▲Figuur 1. Grafische samenvatting
De moderne landbouwproductie is in grote mate afhankelijk van kunstmest, maar het overmatige gebruik ervan veroorzaakt milieuvervuiling van bodem, water, lucht en brengt de voedselveiligheid in gevaar. Groene landbouw omvat een groene omgeving, groene technologie en groene producten, en bevordert de transformatie van chemische landbouw naar ecologische landbouw die voornamelijk gebaseerd is op biologische processen en het gebruik van kunstmest en pesticiden vermindert.
Microalgen zijn kleine fotosynthetische organismen die voorkomen in zoetwater- en mariene systemen en in staat zijn om veel verschillende bioactieve stoffen te produceren, zoals eiwitten, lipiden, carotenoïden, vitaminen en polysacchariden. Er is gerapporteerd dat Chlorella Vulgaris, Scenedesmus quadricauda, cyanobacteriën, Chlamydomonas reinhardtii en andere microalgen gebruikt kunnen worden als biostimulant voor bieten, tomaten, luzerne en andere landbouwproducten, wat de kieming van zaden, de accumulatie van actieve stoffen en de plantengroei bevordert.
Om het afvalwater van de kreeftenkolonie te hergebruiken en de economische waarde ervan te verhogen, heeft PROTOGA, in samenwerking met het Syngenta China Crop Nutrition Team, de effecten van afvalwater van de kreeftenkolonie (EAp) op de groei van hogere planten onderzocht. De resultaten toonden aan dat EAp de groei van diverse hogere planten aanzienlijk bevorderde en de stressbestendigheid verbeterde.
▲Figuur 2. Effect van EAp op modelplanten
We hebben extracellulaire metabolieten in EAp geïdentificeerd en geanalyseerd en ontdekten dat er meer dan 84 verbindingen aanwezig waren, waaronder 50 organische zuren, 21 fenolische verbindingen, oligosacchariden, polysacchariden en andere actieve stoffen.
Deze studie veronderstelt het mogelijke werkingsmechanisme: 1) De afgifte van organische zuren kan de oplossing van metaaloxiden in de bodem bevorderen, waardoor de beschikbaarheid van sporenelementen zoals ijzer, zink en koper verbetert; 2) Fenolische verbindingen hebben antibacteriële of antioxiderende effecten, versterken celwanden, voorkomen waterverlies of fungeren als signaalmoleculen, en spelen een sleutelrol bij celdeling, hormoonregulatie, fotosynthese, nutriëntenmineralisatie en voortplanting. 3) Polysacchariden van microalgen kunnen het gehalte aan ascorbinezuur en de activiteit van NADPH-synthase en ascorbaatperoxidase verhogen, waardoor de fotosynthese, celdeling en tolerantie voor abiotische stress van planten worden beïnvloed.
Referentie:
1.Qu, Y.; Chen, X.; Ma, B.; Zhu, H.; Zheng, X.; Yu, J.; Wu, Q.; Li, R.; Wang, Z.; Xiao, Y. Extracellulaire metabolieten van heterotrofe Auxenochlorella protothecoides: een nieuwe bron van biostimulantia voor hogere planten. Drugs 2022, 569. https://doi.org/10.3390/md20090569
Geplaatst op: 2 december 2022