Aminokwasy w produkcji rolniczej

CZY MOŻNA ZWIĘKSZYĆ OPŁACALNOŚĆ PRODUKCJI ROLNICZEJ I OGRODNICZEJ

POPRZEZ ZASTOSOWANIE AMINOKWASÓW?

Intensywna produkcja ukierunkowana na poprawę jakości i wielkości plonu oraz zwiększenie opłacalności produkcji to główne priorytety rolników i ogrodników. Aktualnie dąży się do ograniczenia stosowania środków ochrony roślin i nawozów mineralnych. Producenci zmuszeni są stosować innowacyjne rozwiązania, które przynosi rozwój technologiczny. Jednym z takich narzędzi są naturalne preparaty oparte na aminokwasach stosowane w zrównoważonych metodach uprawy i nawożenia roślin uprawnych.

Aminokwasy to związki organiczne, pochodne węglowodorów, które zawierają co najmniej jedną grupę aminową i jedną grupę karboksylową. To związki biologicznie ważne, stanowiące  materiał budulcowy wszystkich białek, w których połączone są wiązaniami peptydowymi. Niektóre z aminokwasów stanowią produkty wyjściowe do biosyntezy ważnych hormonów. Rośliny mogą syntetyzować wszystkie aminokwasy z podstawowych pierwiastków, tj. tlenu i węgla, które pobierane są z wody, powietrza i gleby. Proces ten jest czasochłonny i potrzebuje bardzo dużych nakładów energii. W rezultacie powstają aminokwasy w formach lewoskrętnych, które są biologicznie aktywne.

Zaopatrzenie roślin w „gotowe” aminokwasy zmniejsza nakład energii konieczny do przyswajania azotu, co ma fundamentalne znaczenie, zwłaszcza w krytycznych fazach rozwojowych lub/i w warunkach stresowych. W warunkach niekorzystnych rośliny koncentrują się w głównej mierze na obronie przed występującym stresem, a nie na produkcji plonu. Jeżeli w tym momencie zostaną dostarczone aminokwasy, to wtedy rośliny są bardziej efektywne w produkcji plonu i jednoczesnej obronie przed stresem. Aminokwasy można aplikować dolistnie w celu złagodzenia skutków stresu biotycznego i abiotycznego, zwiększenia plonów i poprawy ich jakości lub doglebowo w celu poprawy składu pożytecznej mikroflory glebowej, co ułatwia przyswajanie składników odżywczych.

Podstawowe funkcje aminokwasów:

NAZWA AMINOKWASU FUNKCJA
Kwas asparaginowy stymuluje kiełkowanie
Kwas glutaminowy czynnik chelatujący, stymulator wzrostu, stymuluje kiełkowanie, stanowi pulę rezerwową azotu organicznego niezbędnego do syntezy innych aminokwasów i białek
Arginina odporność na zimno, prekursor poliamin: niezbędna do rozpoczęcia podziałów komórkowych
Cysteina czynnik chelatujący
Fenyloalanina stymuluje kiełkowanie, prekursor tworzenia ligniny i tkanek zdrewniałych
Glicyna czynnik chelatujący, jest prekursorem chlorofilu
Histydyna czynnik chelatujący
Alanina odporność na chłód, stymuluje syntezę chlorofilu, odgrywa ważną rolę w metabolizmie hormonów i pobudzaniu mechanizmu odporności na wirusy
Lizyna czynnik chelatujący, stymuluje syntezę chlorofilu, stymuluje kiełkowanie
Metionina stymuluje kiełkowanie; stymuluje syntezę etylenu
Prolina i hydroksyprolina działanie antystresowe, poprawia rozwój generatywny roślin lub plenność roślin pyłku i zawiązywanie owoców, reguluje równowagę wodną w roślinie
Seryna prekursor auksyn, uczestniczy w regulacji równowagi wodnej, niezbędna do syntezy chlorofilu
Treonina stymuluje kiełkowanie
Tryptofan prekursor auksyn
Walina prekursor auksyn

 

Co ciekawe niektóre aminokwasy były znane już przed odkryciem białek oraz poznaniem ich funkcji. Niejaki Wollaston w 1810 r. wyodrębnił z kamyka moczowego cystynę, z kolei Proust w 1819 r. podczas badań nad serem otrzymał leucynę. Rok później Braconnot, hydrolizując żelatynę kwasami otrzymał glicynę, a Plisson w 1827 r. uzyskał kwas asparaginowy.  Aby zaznaczyć rolę substancji azotowych dla życia organizmu nazwał te proteiny – białkami. W  następnych latach kontynuowano i rozwijano badania nad rolą związków azotowych w pracach wielu badaczy, m.in. Justusa von Liebiega, twórcy chemii rolnej. Jeszcze w XIX w. wyodrębniono  i ustalono budowę 7 aminokwasów: glicyny, leucyny, seryny, tyrozyny, fenyloalaniny oraz kwasu asparaginowego i glutaminowego. Wraz z postępem naukowym oraz udoskonaleniem metod analitycznych, katalog znanych aminokwasów stopniowo rósł.

Jak wynika z powyższego, od odkrycia aminokwasów minęło już dużo czasu, badania potwierdzające ich korzystny wpływ na organizmy roślinne trwają od dwóch stuleci i wciąż odkrywane są nowe właściwości tych związków. Nadal prowadzone są żmudne i bardzo kosztowne doświadczenia nad aminokwasami i ich szerszym wykorzystaniem w rolnictwie.

Anna Rogowska
CPS – Centrum Prasy Specjalistycznej
Oprac. Aleksandra Szymańska
link do oryginalnego tekstu