Mikroalgen-Biostimulanzienforschung mit Syngenta China
Kürzlich wurde „Extrazelluläre Metaboliten von heterotrophen Auxenochlorella protothecoides: Eine neue Quelle von Biostimulanzien für höhere Pflanzen“ online in der Zeitschrift Marine Drugs von PROTOGA und dem Syngenta China Crop Nutrition Team veröffentlicht.Dies weist darauf hin, dass die Anwendung von Mikroalgen auf den landwirtschaftlichen Bereich ausgeweitet wird und ihr Potenzial als Biostimulanzien für höhere Pflanzen erforscht wird.Die Zusammenarbeit zwischen PROTOGA und dem Ernährungsteam von Syngenta China Crop hat die Eignung extrazellulärer Metaboliten aus dem Schwanzwasser von Mikroalgen als neuen Biodünger identifiziert und verifiziert, wodurch der wirtschaftliche Wert, die Umweltfreundlichkeit und die Nachhaltigkeit des gesamten industriellen Mikroalgenproduktionsprozesses gesteigert werden.
▲Abbildung 1. Grafische Zusammenfassung
Die moderne landwirtschaftliche Produktion hängt in hohem Maße von chemischen Düngemitteln ab, doch der übermäßige Einsatz von chemischen Düngemitteln verursachte Umweltverschmutzung in den Bereichen Boden, Wasser, Luft und Lebensmittelsicherheit.Grüne Landwirtschaft umfasst grüne Umwelt, grüne Technologie und grüne Produkte, was die Umwandlung der chemischen Landwirtschaft in eine ökologische Landwirtschaft fördert, die hauptsächlich auf biologischen internen Mechanismen beruht und den Einsatz chemischer Düngemittel und Pestizide reduziert.
Mikroalgen sind winzige photosynthetische Organismen, die in Süßwasser- und Meeressystemen vorkommen und in der Lage sind, viele verschiedene bioaktive Substanzen wie Proteine, Lipide, Carotinoide, Vitamine und Polysaccharide zu produzieren.Es wurde berichtet, dass Chlorella Vulgaris, Scenedesmus quadricauda, Cyanobakterien, Chlamydomonas reinhardtii und andere Mikroalgen als Biostimulans für Rüben, Tomaten, Luzerne und andere landwirtschaftliche Produkte verwendet werden können, um die Samenkeimung, die Anreicherung aktiver Substanzen und das Pflanzenwachstum zu verbessern.
Um Schwanzwasser wiederzuverwenden und den wirtschaftlichen Wert zu steigern, untersuchte PROTOGA in Zusammenarbeit mit dem Syngenta China Crop Nutrition Team die Auswirkungen von Auxenochlorella protothecoides Schwanzwasser (EAp) auf das Wachstum höherer Pflanzen.Die Ergebnisse zeigten, dass EAp das Wachstum einer Vielzahl höherer Pflanzen deutlich förderte und die Stressresistenz verbesserte.
▲Abbildung 2. EAp-Effekt von EAp auf Modellpflanzen
Wir identifizierten und analysierten extrazelluläre Metaboliten in EAp und stellten fest, dass es mehr als 84 Verbindungen gab, darunter 50 organische Säuren, 21 Phenolverbindungen, Oligosaccharide, Polysaccharide und andere Wirkstoffe.
Diese Studie geht von einem möglichen Wirkungsmechanismus aus: 1) Die Freisetzung organischer Säuren kann die Auflösung von Metalloxiden im Boden fördern und so die Verfügbarkeit von Spurenelementen wie Eisen, Zink und Kupfer verbessern;2) Phenolische Verbindungen wirken antibakteriell oder antioxidativ, stärken die Zellwände, verhindern Wasserverlust oder fungieren als Signalmoleküle und spielen eine Schlüsselrolle bei der Zellteilung, der Hormonregulation, der Photosyntheseaktivität, der Nährstoffmineralisierung und der Reproduktion.3) Mikroalgenpolysaccharide können den Gehalt an Ascorbinsäure und die Aktivitäten der NADPH-Synthase und der Ascorbatperoxidase erhöhen und so die Photosynthese, Zellteilung und abiotische Stresstoleranz von Pflanzen beeinflussen.
Referenz:
1.Qu, Y.;Chen, X.;Ma, B.;Zhu, H.;Zheng, X.;Yu, J.;Wu, Q.;Li, R.;Wang, Z.;Xiao, Y. Extrazelluläre Metaboliten heterotropher Auxenochlorella protothecoides: Eine neue Quelle von Biostimulanzien für höhere Pflanzen.Mar. Drugs 2022, 20, 569. https://doi.org/10.3390/md20090569
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 02.12.2022