งานวิจัยเกี่ยวกับสารกระตุ้นการเจริญเติบโตทางชีวภาพจากสาหร่ายขนาดเล็ก ร่วมกับ Syngenta China
เมื่อเร็วๆ นี้ บทความเรื่อง “สารเมตาโบไลต์นอกเซลล์ของสาหร่าย Auxenochlorella protothecoides ที่เจริญเติบโตแบบเฮเทอโรโทรฟิก: แหล่งใหม่ของสารกระตุ้นทางชีวภาพสำหรับพืชชั้นสูง” ได้รับการตีพิมพ์ออนไลน์ในวารสาร Marine Drugs โดย PROTOGA และทีมโภชนาการพืชของ Syngenta ประเทศจีน ซึ่งบ่งชี้ว่าการประยุกต์ใช้สาหร่ายขนาดเล็กได้ขยายไปสู่ภาคการเกษตร โดยสำรวจศักยภาพของสาหร่ายในการเป็นสารกระตุ้นทางชีวภาพสำหรับพืชชั้นสูง ความร่วมมือระหว่าง PROTOGA และทีมโภชนาการพืชของ Syngenta ประเทศจีน ได้ระบุและตรวจสอบความเป็นไปได้ของสารเมตาโบไลต์นอกเซลล์จากน้ำเสียของสาหร่ายขนาดเล็กในฐานะปุ๋ยชีวภาพชนิดใหม่ ซึ่งช่วยเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจ ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และความยั่งยืนของกระบวนการผลิตสาหร่ายขนาดเล็กในระดับอุตสาหกรรมทั้งหมด
▲รูปที่ 1. บทสรุปเชิงกราฟิก
การผลิตทางการเกษตรสมัยใหม่พึ่งพาปุ๋ยเคมีเป็นอย่างมาก แต่การใช้ปุ๋ยเคมีมากเกินไปทำให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ทั้งดิน น้ำ อากาศ และความปลอดภัยของอาหาร เกษตรสีเขียวประกอบด้วยสิ่งแวดล้อมสีเขียว เทคโนโลยีสีเขียว และผลิตภัณฑ์สีเขียว ซึ่งส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงจากเกษตรเคมีไปสู่เกษตรเชิงนิเวศที่พึ่งพากลไกภายในทางชีวภาพเป็นหลัก และลดการใช้ปุ๋ยเคมีและยาฆ่าแมลง
สาหร่ายขนาดเล็กเป็นสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงขนาดจิ๋วที่พบได้ทั้งในน้ำจืดและน้ำทะเล สามารถผลิตสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพได้หลากหลายชนิด เช่น โปรตีน ไขมัน แคโรทีนอยด์ วิตามิน และโพลีแซ็กคาไรด์ มีรายงานว่า Chlorella Vulgaris, Scenedesmus quadricauda, Cyanobacteria, Chlamydomonas reinhardtii และสาหร่ายขนาดเล็กชนิดอื่นๆ สามารถใช้เป็นสารกระตุ้นทางชีวภาพสำหรับบีทรูท มะเขือเทศ อัลฟัลฟา และผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรอื่นๆ ซึ่งช่วยปรับปรุงการงอกของเมล็ด การสะสมสารออกฤทธิ์ และการเจริญเติบโตของพืช
เพื่อนำน้ำเสียที่เหลือจากการผลิตกลับมาใช้ใหม่และเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจ PROTOGA จึงร่วมมือกับทีมโภชนาการพืชของ Syngenta China ศึกษาผลกระทบของน้ำเสียที่เหลือจากการผลิตสาหร่าย Auxenochlorella protothecoides (EAp) ต่อการเจริญเติบโตของพืชชั้นสูง ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า EAp ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชชั้นสูงหลากหลายชนิดอย่างมีนัยสำคัญ และเพิ่มความต้านทานต่อสภาวะเครียด
▲รูปที่ 2. ผลกระทบของ EAp ต่อพืชจำลอง
เราได้ระบุและวิเคราะห์สารเมตาบอไลต์นอกเซลล์ใน EAp และพบว่ามีสารประกอบมากกว่า 84 ชนิด รวมถึงกรดอินทรีย์ 50 ชนิด สารประกอบฟีนอล 21 ชนิด โอลิโกแซ็กคาไรด์ โพลีแซ็กคาไรด์ และสารออกฤทธิ์อื่นๆ
งานวิจัยนี้ตั้งสมมติฐานกลไกการออกฤทธิ์ที่เป็นไปได้ดังนี้: 1) การปล่อยกรดอินทรีย์สามารถส่งเสริมการละลายของโลหะออกไซด์ในดิน จึงช่วยเพิ่มความพร้อมใช้ของธาตุอาหารรอง เช่น เหล็ก สังกะสี และทองแดง 2) สารประกอบฟีนอลมีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียหรือต้านอนุมูลอิสระ เสริมสร้างผนังเซลล์ ป้องกันการสูญเสียน้ำ หรือทำหน้าที่เป็นโมเลกุลส่งสัญญาณ และมีบทบาทสำคัญในการแบ่งเซลล์ การควบคุมฮอร์โมน กิจกรรมการสังเคราะห์แสง การแร่ธาตุของสารอาหาร และการสืบพันธุ์ 3) โพลีแซ็กคาไรด์จากสาหร่ายขนาดเล็กสามารถเพิ่มปริมาณวิตามินซีและกิจกรรมของเอนไซม์ NADPH synthase และ ascorbate peroxidase จึงส่งผลต่อการสังเคราะห์แสง การแบ่งเซลล์ และความทนทานต่อความเครียดจากสภาพแวดล้อมของพืช
อ้างอิง:
1.คู, ย.; เฉินเอ็กซ์.; แม่บ.; จู้ เอช.; เจิ้งเอ็กซ์.; ยู เจ.; วูคิว.; หลี่ร.; วังซ.; Xiao, Y. Metabolites ภายนอกเซลล์ของ Heterotrophic Auxenochlorella protothecoides: แหล่งใหม่ของสารกระตุ้นทางชีวภาพสำหรับพืชที่สูงขึ้น ยามี.ค.2565, 20, 569. https://doi.org/10.3390/md20090569
วันที่โพสต์: 2 ธันวาคม 2022