Исследования биостимуляторов на основе микроводорослей совместно с компанией Syngenta China.

Недавно в онлайн-журнале Marine Drugs была опубликована статья PROTOGA и команды Syngenta China Crop Nutrition Team, в которой представлены внеклеточные метаболиты гетеротрофной Auxenochlorella protothecoides: новый источник биостимуляторов для высших растений. Статья свидетельствует о расширении применения микроводорослей в сельском хозяйстве и изучении их потенциала в качестве биостимуляторов для высших растений. Сотрудничество PROTOGA и команды Syngenta China Crop Nutrition Team позволило выявить и подтвердить возможность использования внеклеточных метаболитов из сточных вод микроводорослей в качестве нового биоудобрения, повышая экономическую ценность, экологическую безопасность и устойчивость всего процесса промышленного производства микроводорослей.

новости-1 (1)

▲Фигир 1. Графическая аннотация

Современное сельскохозяйственное производство в значительной степени зависит от химических удобрений, однако чрезмерное их использование приводит к загрязнению окружающей среды, ухудшает состояние почвы, воды, воздуха и безопасность пищевых продуктов. «Зеленое» сельское хозяйство включает в себя зеленую окружающую среду, зеленые технологии и зеленые продукты, что способствует переходу от химического сельского хозяйства к экологическому, которое в основном опирается на биологические внутренние механизмы и сокращает использование химических удобрений и пестицидов.

Микроводоросли — это крошечные фотосинтезирующие организмы, обитающие в пресноводных и морских системах, способные производить множество различных биологически активных веществ, таких как белки, липиды, каротиноиды, витамины и полисахариды. Сообщается, что Chlorella Vulgaris, Scenedesmus quadricauda, ​​цианобактерии, Chlamydomonas reinhardtii и другие микроводоросли могут использоваться в качестве биостимуляторов для свеклы, томатов, люцерны и других сельскохозяйственных продуктов, способствуя улучшению всхожести семян, накоплению активных веществ и росту растений.

В целях повторного использования сточных вод и повышения экономической ценности, в сотрудничестве с китайской командой Syngenta по питанию сельскохозяйственных культур, организация PROTOGA изучила влияние сточных вод, содержащих Auxenochlorella protothecoides (EAp), на рост высших растений. Результаты показали, что EAp значительно способствует росту различных высших растений и повышает их устойчивость к стрессам.

новости-1 (3)

▲Рисунок 2. Влияние EAp на модельные растения

Мы идентифицировали и проанализировали внеклеточные метаболиты в EAp и обнаружили более 84 соединений, включая 50 органических кислот, 21 фенольное соединение, олигосахариды, полисахариды и другие активные вещества.

В данном исследовании предполагается следующий возможный механизм действия: 1) Высвобождение органических кислот может способствовать растворению оксидов металлов в почве, тем самым улучшая доступность микроэлементов, таких как железо, цинк и медь; 2) Фенольные соединения обладают антибактериальным или антиоксидантным действием, укрепляют клеточные стенки, предотвращают потерю воды или функционируют как сигнальные молекулы и играют ключевую роль в делении клеток, регуляции гормонов, фотосинтетической активности, минерализации питательных веществ и размножении; 3) Полисахариды микроводорослей могут повышать содержание аскорбиновой кислоты и активность НАДФН-синтазы и аскорбатпероксидазы, тем самым влияя на фотосинтез, деление клеток и устойчивость растений к абиотическим стрессам.

Ссылка:

1. Цюй, Ю.; Чен, X.; Ма, Б.; Чжу, Х.; Чжэн, X.; Ю, Дж.; Ву, К.; Ли, Р.; Ван, З.; Сяо, Ю. Внеклеточные метаболиты гетеротрофных Auxenochromella protothecoides: новый источник биостимуляторов для высших растений. Наркотики марта 2022 г., 20, 569. https://doi.org/10.3390/md20090569.


Дата публикации: 02.12.2022