Výskum biostimulantov z mikrorias so spoločnosťou Syngenta China
Nedávno bola online publikovaná práca Extracelulárnych metabolitov heterotrofnej Auxenochlorella protothecoides: Nový zdroj biostimulantov pre vyššie rastliny v časopise Marine Drugs spoločnosťami PROTOGA a Syngenta China Crop Nutrition Team. Naznačuje, že aplikácie mikrorias sa rozširujú do poľnohospodárskej oblasti a skúmajú ich potenciál ako biostimulantov pre vyššie rastliny. Spolupráca medzi PROTOGA a Syngenta China Crop Nutrition Team identifikovala a overila uskutočniteľnosť extracelulárnych metabolitov z odpadovej vody z mikrorias ako nového biohnojiva, čím sa zvyšuje ekonomická hodnota, šetrnosť k životnému prostrediu a udržateľnosť celého procesu priemyselnej výroby mikrorias.
▲Obrázok 1. Grafický abstrakt
Moderná poľnohospodárska produkcia je do značnej miery závislá od chemických hnojív, ale nadmerné používanie chemických hnojív spôsobuje znečistenie pôdy, vody, ovzdušia a zvyšuje bezpečnosť potravín. Zelené poľnohospodárstvo zahŕňa ekologické prostredie, zelené technológie a zelené produkty, čo podporuje transformáciu chemického poľnohospodárstva na ekologické poľnohospodárstvo, ktoré sa spolieha najmä na biologické vnútorné mechanizmy a znižuje používanie chemických hnojív a pesticídov.
Mikroriasy sú drobné fotosyntetické organizmy nachádzajúce sa v sladkovodných a morských systémoch, ktoré sú schopné produkovať mnoho rôznych bioaktívnych látok, ako sú bielkoviny, lipidy, karotenoidy, vitamíny a polysacharidy. Bolo hlásené, že Chlorella Vulgaris, Scenedesmus quadricauda, sinice, Chlamydomonas reinhardtii a ďalšie mikroriasy sa môžu použiť ako biostimulanty pre repu, paradajky, lucernu a iné poľnohospodárske produkty, ktoré pomáhajú zlepšiť klíčenie semien, akumuláciu účinných látok a rast rastlín.
S cieľom opätovne využiť zvyškovú vodu a zvýšiť ekonomickú hodnotu, PROTOGA v spolupráci s tímom Syngenta China Crop Nutrition Team skúmala účinky zvyškovej vody (EAp) z Auxenochlorella protothecoides na rast vyšších rastlín. Výsledky ukázali, že EAp významne podporuje rast rôznych vyšších rastlín a zlepšuje odolnosť voči stresu.
▲Obrázok 2. Vplyv EAp na modelové rastliny
Identifikovali a analyzovali sme extracelulárne metabolity v EAp a zistili sme, že existuje viac ako 84 zlúčenín vrátane 50 organických kyselín, 21 fenolických zlúčenín, oligosacharidov, polysacharidov a ďalších účinných látok.
Táto štúdia predpokladá jeho možný mechanizmus účinku: 1) Uvoľňovanie organických kyselín môže podporiť rozpúšťanie oxidov kovov v pôde, čím sa zlepšuje dostupnosť stopových prvkov, ako je železo, zinok a meď; 2) Fenolové zlúčeniny majú antibakteriálne alebo antioxidačné účinky, posilňujú bunkové steny, zabraňujú strate vody alebo fungujú ako signálne molekuly a hrajú kľúčovú úlohu v bunkovom delení, regulácii hormónov, fotosyntetickej aktivite, mineralizácii živín a reprodukcii. 3) Polysacharidy mikrorias môžu zvýšiť obsah kyseliny askorbovej a aktivitu NADPH syntázy a askorbátperoxidázy, čím ovplyvňujú fotosyntézu, bunkové delenie a toleranciu rastlín voči abiotickému stresu.
Referencia:
1.Qu, Y.; Chen, X.; Ma, B.; Zhu, H.; Zheng, X.; Yu, J.; Wu, Q.; Li, R.; Wang, Z.; Xiao, Y. Extracelulárne metabolity heterotrofných Auxenochlorella protothecoides: Nový zdroj biostimulantov pre vyššie rastliny. Mar. Drugs 2022, 20, 569. https://doi.org/10.3390/md20090569
Čas uverejnenia: 2. decembra 2022