Використання гідролізату протеїнів як антистресанту для сільськогосподарських культур

Руслан ГАВРИЛЯНЧИК, кандидат сільськогосподарських наук, ЗВО Подільський державний університет

Сучасні інтенсивні технології передбачають застосування різних речовин, зокрема органічного походження, щоб протидіяти критичним викликам, таким як температурний, водний, вітровий, хімічний, біотичні та інші стреси. Широкого поширення в ролі антистресанта набуло позакореневе застосування амінокислот. Що ж таке амінокислоти, які їхні характеристики, показники якості – розглянемо в публікації.

ПОНЯТТЯ АМІНОКИСЛОТ, ЇХНІ ФУНКЦІЇ В ОРГАНІЗМІ

Як відомо, амінокислоти є складниками білків, тобто всі білки є полімерами амінокислот. Ці полімери також відомі як поліпептиди і складаються з послідовності 20 різних L-α-амінокислот. Для ланцюжків довжиною приблизно до 40 амінокислот замість терміну «білок» частіше використовується термін «пептид». Простими слова ми, білок – це довгий ланцюг із тисяч пов’язаних між собою різних амінокислот. Ланцюг амінокислот у білку визначається послідовністю, яка запрограмована в генетичному коді. Наразі науці відомо понад 700 різних амінокислот, але тільки 20 з них визначаються генетичним кодом і, відповідно, беруть участь у побудові білка. Саме цих 20 амінокислот називаються протеїногенними, або, як ми звикли, α-амінокислотами.

 Білки входять до складу ферментів та виконують широкий спектр функцій всередині рослинних організмів, включаючи каталі зацію метаболічних реакцій, реплікацію ДНК, реагування на стресові фактори, створення структури клітин та організмів (накопичення врожаю та формування його якості) тощо.

• 

ЯКИЙ ПРАКТИЧНИЙ ДОСВІД ЗАСТОСУВАННЯ АМІНОКИСЛОТ?

У багатьох випадках було продемонстровано, що амінокислоти відіграють ключову роль як біостимулятори через модуляцію молекулярних і фізіологічних процесів рослин, які запускають ріст збільшують урожайність і пом’якшують вплив абіотичного стресу на культури. Прямий вплив амінокислот на рослини включає стимуляцію метаболізму вуглецю й азоту, а також регуляцію поглинання азоту за допомогою ключових ферментів, які беруть участь у процесі асиміляції азоту, та регуляцію активності трьох ферментів, які беруть участь у циклі трикарбонових кислот (цитратсинтази, ізоцитрату, дегідрогенази та малатдегідрогенази). Амінокислоти також можуть регулювати гормональну активність. Декілька досліджень продемонстрували, що багато комерційних продуктів, отриманих з амінокислот, викликають гормоноподібну активність ауксинів та гібереленів, сприяючи росту коренів і пагонів, а отже, продуктивності врожаю.

На додаток до позитивних ефектів рослин, оброблених амінокислотами, кілька авторів повідомляють про фітотоксичні ефекти, а також про пригнічення росту, пов’язаного з використанням на плодових культурах амінокислот тваринного походження. Це явище відоме як «загальне пригнічення амінокислот» і пов’язане з надмірним поглинанням вільних амінокислот листковою поверхнею, що спричиняє внутрішньоклітинний амінокислотний дисбаланс, втрату енергії через активний транспорт амінокислот, пригнічення нітратів, поглинання та підвищення сприйнятливості клітин до апоптозу. Проникнення активних інгредієнтів (амінокислот і пептидів) у внутрішні структури оброблених рослин, є вирішальним, оскільки біостимулятори на основі амінокислот зазвичай застосовують позакоренево.

• 

ЯКІ ПОКАЗНИКИ ЯКОСТІ АМІНОКИСЛОТНИХ ПРОДУКТІВ ВИЗНАЧАЮТЬ ЇХ ПОЗИТИВНИЙ АНТИСТРЕСОВИЙ ВПЛИВ НА РОСЛИНИ?

Для створення амінокислотних продуктів, важливо, щоб використовувався саме протеїн як джерело 20 лише протеїногенних амінокислот. Це забезпечує необхідні рослинам α-амінокислоти. Саме тому було б правильно застосовувати термін «гідролізат протеїнів», а не «амінокислоти» або «амінокислотний продукт». Саме таким терміном користуються у світовій літературі, що відображає відповідність походженню і потребам рослин.

Сировиною для виробництва гідролізату протеїнів можуть бути тваринні залишки, які включають тваринні епітеліальні або сполучні тканини, такі як шкіряні субпродукти, кров’яне борошно, рибні субпродукти, куряче пір’я та казеїн. Також сировиною може бути біомаса рослинного походження, що включає насіння бобових, сіно люцерни, кукурудзу мокрого помелу та рослинні субпродукти. Походження гідролізату протеїнів визначає співвідношення в ньому амінокислот, яке відповідатиме саме тим видам організмів, з яких вони отримані. Наприклад, тваринні білки містять (відповідно і потребують) велику кількість проліну, а рослинні організми – метіоніну (див. рис. 2).

• 

Тому підбір компонентів сировини відповідного походження відіграє основне значення. Для застосування у рослинництві важливо, щоб використовувалися протеїногенні амінокислоти добуті з протеїнів рослинного походження.

Необхідним показником якості гідролізату протеїнів є збережена цілісна структура амінокислоти, яку природно «пізнає» рослина і яка залучається для синтезу білка, необхідного для подальших фізіологічних процесів у рослині. Це досягається методом гідролізу сировини. Гідролізат протеїнів в основному створюють шляхом хімічного (кислотний і лужний гідроліз), термічного та ферментативного гідролізу. І лише м’який (низькотемпературний) ферментативий метод дозволяє отримати найбільш цілісну структуру амінокислот. Окрім цього, завдяки м’якому ферментативному гідролізу лівоорієнтовані амінокислоти (L-форма) зберігають свою орієнтацію та не змінюються (не рацемізуються) на правоорієнтовані (D-форма) амінокислоти. Адже в рослинах усі амінокислоти є лівоорієнтованими, і лише їх рослина може використати. М’який ферментативний метод забезпечує гідроліз протеїну, не пошкоджуючи амінокислоти та не рацемізуючи їх. Своєю чергою, жорсткі методи гідролізу (лужний, кислотний, ферментативний гідроліз тваринного білка за підвищеної температури та тиску) мають негативний вплив: руйнують частину амінокислот та термолабільних сполук (наприклад, вітамінів), змінюють орієнтацію з L-форми на D-форму тощо. Руйнація амінокислот або зміна їхньої орієнтації на D-форму змінюють необхідне для рослини співвідношення амінокислот. Амінокислоти D-форми, пошкоджені амінокислоти, здатні проникати в рослинний організм, але рослина не здатна їх «розпізнати» та використати у метаболізмі, що робить їх потенційно токсичними та вимагає додаткових витрат енергії на розщеплення.

Наостанок треба зауважити про ступінь гідролізу сировини. Недостатній ступінь гідролізу забезпечує високу концентрацію загальних амінокислот, органічної речовини у вихідному продукті, але кількість вільних амінокислот низька. Але саме вільні амінокислоти рослина найбільш ефективно включає в процеси синтезу білків, ферментів. Згруповані по кілька штук амінокислоти (пептиди) значно важче проникають в рослину, і рослині важко знайти їм місце в процесі синтезу білка. Те ж саме відбувається з фрагментами амінокислот.

Таким чином, щодо продуктів, що містять гідролізат протеїнів, ми визначили основні показники якості, на які треба звертати увагу під час вибору і застосування їх для позакореневого внесення. Це походження сировини, метод, а також ступінь її гідролізу.

Компанія «УніферІкс» пропонує стимулятор-антистресант із високим вмістом амінокислот та біологічно-активних речовин рослинного походження з додатковими ефектами антивипаровувача та реактиватора в’язкого осаду – Вуксал Аміноплант.

• 

Вуксал Аміноплант – високоякісний біостимулятор-антистресант рослинного походження, отриманий за допомогою особливо «м’якої» технології екстрагування, яка дозволяє зберегти всі властивості біологічно активних речовин. Вуксал Аміноплант активує захисну систему рослин проти дії несприятливих факторів, покращує розвиток кореневої системи, зав’язування плодів. Швидко та ефективно виводить рослини зі стресу, який викликають гербіциди або інші фактори. Вуксал Аміноплант підкислює робочий розчин. Рекомендований як обов’язковий компонент робочого розчину під час внесення ЗЗР.

Безкоштовно завантажити випуск журналу «Садівництво та Овочівництво. Технології та інновації» № 2 можна тут.

Продовження статті безкоштовно читайте в журналі «Садівництво та Овочівництво. Технології та інновації» № 2 тут.

Аби придбати друкований випуск журналу, оформити передплату на рік (у 2024 році буде 5 випусків) або придбати видання, видані впродовж минулих років, звертайтеся: Лариса Товкач, +38 (097) 968 95 16, sad.nti@ukr.net.

Якщо ви хочете, щоб у наступному номері журналу ми написали саме про ваше господарство, підприємство, медіагрупа «Технології та Інновації» пропонує розміщення новин та інформації про компанії на електронних та друкованих ресурсах. Ми з радістю напишемо про досвід – ваш чи ваших клієнтів, про впроваджені новітні технології та передові рішення у журналах чи на сайтах («Ягідник», «Садівництво та Овочівництво. Т.І.», «Напої. Технології та Інновації»).

Контакти: Надія Ящук, директор проєкту, тел. +38 (068) 568-58-22, rnadia@ukr.net

Лариса Товкач, менеджер, +38 (097) 968 95 16, sad.nti@ukr.net.

Анна Панкратенкова, менеджер, +38 097 759 25 83, +38 095 607 09 04, reklama.nti@gmail.com

Все буде Україна!

Нагадуємо, триває передплата журналу «Садівництво та Овочівництво. Т.І.» на 2024 рік!  Журнал «Садівництво і Овочівництво. Технології та Інновації» містить актуальну інформацію про нові технології в овочівництві і садівництві, враховуючи вирощування фруктів, горіхів, ягід, винограду. Видання пропонує новітні способи зберігання і переробки продукції садів і ягідників, презентує логістичні прийоми і новітні маркетингові підходи у продажах, зокрема на експорт. Виходить з 2014 року 5 разів на рік.

Контакти для замовлення передплати:

• Контакти: Надія Ящук, директор проєкту, тел. +38 (068) 568-58-22, rnadia@ukr.net
• Лариса Товкач, менеджер, +38 (097) 968 95 16, sad.nti@ukr.net.
• Анна Панкратенкова, менеджер, +38 097 759 25 83, +38 095 607 09 04, reklama.nti@gmail.com

Назва комплекту	К–ть журналів у рік	Ціна комплекту за 2024р, грн	Ціна комплекту за 2023р, грн	Ціна комплекту за 2022р, грн	Ціна комплекту за 2021р, грн
Комплект №1 – повний. Журнал «Садівництво та Овочівництво. Т.І. / Горішник» – 5 шт. + Журнал «Ягідник» – 5шт + Журнал «Напої та ПИВО. Технології та Інновації» – 2 шт.	12	1900	1300	1300	1100
Комплект №2 – АГРО. Журнал «Садівництво та Овочівництво. Т.І./ Горішник» – 5шт  + Журнал «Ягідник» – 5 шт	10	1500	1300	1300	1000
Журнал «Напої та ПИВО. Технології та Інновації» 2 шт	2	400			450
Журнал «Ягідник» 5 шт	5	850	750	750	650
Журнал «Садівництво та Виноградарство. Технології та Інновації/Горішник» 5 шт	5	850	650	650	450
Каталог Beer Inside. Пивна мапа України	1	100