シンジェンタ・チャイナとの微細藻類生物刺激剤研究

最近、PROTOGA と Syngenta China Crop Nutrition Team による「従属栄養性オーキセノクロレラ プロトセコイデスの細胞外代謝物: 高等植物のための生物刺激剤の新しい供給源」が、雑誌 Marine Drugs にオンラインで掲載されました。これは、微細藻類の応用が農業分野に拡大され、高等植物に対する生物刺激剤としての可能性が探求されていることを示しています。プロトガとシンジェンタ中国作物栄養チームの協力により、微細藻類の排泄水からの細胞外代謝物の新しいバイオ肥料としての実現可能性が特定および検証され、工業用微細藻類生産プロセス全体の経済的価値、環境への優しさ、持続可能性が向上しました。

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▲図 1. 概要図

現代の農業生産は化学肥料に大きく依存していますが、化学肥料の過剰使用は土壌、水、大気、食品の安全性などの環境汚染を引き起こしています。グリーン農業には、グリーン環境、グリーン技術、グリーン製品が含まれており、主に生物学的内部メカニズムに依存し、化学肥料や農薬の使用を削減する化学農業から生態学的農業への転換を促進します。

微細藻類は淡水系や海洋系に見られる小さな光合成生物で、タンパク質、脂質、カロテノイド、ビタミン、多糖類などのさまざまな生理活性物質を生産することができます。クロレラ・ブルガリス、セネデスムス・クアドリカウダ、シアノバクテリア、クラミドモナス・ラインハルティおよびその他の微細藻類は、ビート、トマト、アルファルファおよびその他の農産物の生物刺激剤として使用でき、種子の発芽、活性物質の蓄積および植物の成長の改善に役立つことが報告されています。

排尿水を再利用して経済的価値を高めるために、PROTOGA はシンジェンタ中国作物栄養チームと協力して、高等植物の成長に対するオーセノクロレラ プロトセコイデス排尿水 (EAp) の影響を研究しました。その結果、EApはさまざまな高等植物の成長を著しく促進し、ストレス耐性を向上させることが示されました。

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▲図2 EAp モデル植物に対するEApの効果

EAp の細胞外代謝産物を同定および分析したところ、50 種類の有機酸、21 種類のフェノール化合物、オリゴ糖、多糖類、その他の活性物質を含む 84 種類以上の化合物があることが判明しました。

この研究では、その考えられる作用機序を推測しています。1) 有機酸の放出は土壌中の金属酸化物の溶解を促進し、鉄、亜鉛、銅などの微量元素の利用可能性を向上させる可能性があります。 2) フェノール化合物は抗菌または抗酸化作用があり、細胞壁を強化し、水分損失を防ぎ、またはシグナル伝達分子として機能し、細胞分裂、ホルモン調節、光合成活性、栄養の石灰化および生殖において重要な役割を果たします。 3) 微細藻類の多糖類は、アスコルビン酸の含有量と NADPH シンターゼおよびアスコルビン酸ペルオキシダーゼの活性を増加させ、植物の光合成、細胞分裂、および非生物的ストレス耐性に影響を与える可能性があります。

参照:

1.Qu、Y。チェン、X。マ、B。朱、H。鄭、X。ユウ、J。ウー、Q。リー、R.ワン、Z。 Xiao, Y. 従属栄養性オーキセノクロレラ プロトセコイデスの細胞外代謝物: 高等植物のための生物刺激物質の新しい供給源。 Mar. Drugs 2022, 20, 569. https://doi.org/10.3390/md20090569


投稿時間: 2022 年 12 月 2 日