Raziskave biostimulantov mikroalg s podjetjem Syngenta China
Nedavno je bila v spletni reviji Marine Drugs objavljena publikacija z naslovom Zunajcelični metaboliti heterotrofne Auxenochlorella protothecoides: nov vir bio-stimulantov za višje rastline, ki sta jo izdala PROTOGA in skupina Syngenta China Crop Nutrition. To kaže, da se uporaba mikroalg širi na kmetijsko področje in raziskuje njihov potencial kot biostimulantov za višje rastline. Sodelovanje med PROTOGO in skupino Syngenta China Crop Nutrition je opredelilo in potrdilo izvedljivost uporabe zunajceličnih metabolitov iz odpadne vode mikroalg kot novega bio-gnojila, kar povečuje ekonomsko vrednost, okolju prijaznost in trajnost celotnega industrijskega procesa proizvodnje mikroalg.
▲Slika 1. Grafični povzetek
Sodobna kmetijska proizvodnja je v veliki meri odvisna od kemičnih gnojil, vendar prekomerna uporaba kemičnih gnojil povzroča onesnaževanje okolja, tal, vode, zraka in varnosti hrane. Zeleno kmetijstvo vključuje zeleno okolje, zeleno tehnologijo in zelene izdelke, kar spodbuja preoblikovanje kemičnega kmetijstva v ekološko kmetijstvo, ki se v glavnem opira na biološke notranje mehanizme in zmanjšuje uporabo kemičnih gnojil in pesticidov.
Mikroalge so drobni fotosintetski organizmi, ki jih najdemo v sladkovodnih in morskih sistemih in so sposobni proizvajati številne različne bioaktivne snovi, kot so beljakovine, lipidi, karotenoidi, vitamini in polisaharidi. Poročali so, da se lahko Chlorella Vulgaris, Scenedesmus quadricauda, cianobakterije, Chlamydomonas reinhardtii in druge mikroalge uporabljajo kot biostimulans za peso, paradižnik, lucerno in druge kmetijske pridelke, kar pomaga izboljšati kalitev semen, kopičenje aktivnih snovi in rast rastlin.
Da bi ponovno uporabili odpadno vodo in povečali ekonomsko vrednost, je PROTOGA v sodelovanju z ekipo Syngenta China Crop Nutrition Team preučevala učinke odpadne vode Auxenochlorella protothecoides (EAp) na rast višjih rastlin. Rezultati so pokazali, da EAp znatno spodbuja rast različnih višjih rastlin in izboljšuje odpornost na stres.
▲Slika 2. Vpliv EAp na modelne rastline
V EAp smo identificirali in analizirali zunajcelične metabolite in ugotovili, da je prisotnih več kot 84 spojin, vključno s 50 organskimi kislinami, 21 fenolnimi spojinami, oligosaharidi, polisaharidi in drugimi aktivnimi snovmi.
Ta študija predvideva njen možen mehanizem delovanja: 1) Sproščanje organskih kislin lahko spodbudi raztapljanje kovinskih oksidov v tleh in s tem izboljša razpoložljivost elementov v sledovih, kot so železo, cink in baker; 2) Fenolne spojine imajo antibakterijske ali antioksidativne učinke, krepijo celične stene, preprečujejo izgubo vode ali delujejo kot signalne molekule ter igrajo ključno vlogo pri delitvi celic, uravnavanju hormonov, fotosintetski aktivnosti, mineralizaciji hranil in razmnoževanju. 3) Polisaharidi mikroalg lahko povečajo vsebnost askorbinske kisline ter aktivnost NADPH sintaze in askorbat peroksidaze, kar vpliva na fotosintezo, delitev celic in toleranco rastlin na abiotski stres.
Referenca:
1.Qu, Y.; Chen, X.; Ma, B.; Zhu, H.; Zheng, X.; Yu, J.; Wu, Q.; Li, R.; Wang, Z.; Xiao, Y. Zunajcelični presnovki heterotrofne Auxenochlorella protothecoides: nov vir biostimulansov za višje rastline. Mar. Drugs 2022, 20, 569. https://doi.org/10.3390/md20090569
Čas objave: 2. dec. 2022