Аминокислоты в удобрениях и их роль в развитии растений

В настоящее время рынок агрохимической промышленности развивается очень стремительно и динамично. Компании химической отрасли ежегодно разрабатывают и внедряют качественно новые виды удобрений, содержащие помимо традиционного набора макро- и микроэлементов ранее неиспользуемые компоненты и соединения.

 
Сегодня уже никого не удивляет включение в состав современных препаратов низкомолекулярных органических веществ (фитогормонов), гуминовых кислот и фульвокислот, дисахаридов, трисахаридов и олигосахаридов, пептидов и нуклеотидов.

 
Похоже, что наука добралась и до аминокислот, поскольку в настоящее время уже официально зарегистрировано порядка пятидесяти препаратов, в состав которых входят, в том числе и эти вещества.

 
Ученые начали активно изучать воздействие аминокислот на растения еще в 70-е годы прошлого столетия. Уже тогда они обратили внимание, что эти вещества повышают способность растений лучше усваивать питательные элементы, усиливают уровень фертильности пыльцы, способствуют ускоренному формированию завязи и оказывают положительное воздействие на иммунную систему большинства культур.

Кроме того, ученым удалось определить, что аминокислоты способны активизировать механизмы быстрого восстановления после воздействия неблагоприятных природных факторов, а также улучшают устойчивость растений к различным заболеваниям и вредителям.

С тех пор рынок специализированных удобрений предназначенных для листовых подкормок неумолимо растет и становится более разнообразным.

Сегодня в список ключевых стран – лидеров по производству удобрений, содержащих в своем составе аминокислоты, помимо Китая, Испании, Германии и Италии, входит и Украина. В настоящее время в нашей стране производится добрый десяток таких препаратов.

 
В этой ситуации агрономам, фермерам и другим представителям аграрного сектора, чтобы не отстать от передового мирового опыта, приходиться держать руку на пульсе и внимательно следить за изменениями, которые происходят на рынке удобрений. Они вынуждены изучать состав, характеристики, определять достоинства того или иного препарата, чтобы использовать его на практике с максимальной эффективностью. Современные аграрии, намного более осведомленные и требовательные в этом вопросе, чем 50 лет тому назад.

 

Роль аминокислот в развитии растений

 

Аминокислоты принимают активное участие в процессе метаболизма растений. По сути, они представляют собой элементы или кирпичики, благодаря которыми происходит строительство растительных клеток.

 
На самом деле формирование аминокислот представляет собой очень сложный процесс, на который растение затрачивает большое количество энергии. Эти вещества образуются в результате фотосинтеза, а затем участвуют во многих биохимических процессах, помогая культурам нормально расти и развиваться в течение всего вегетационного периода.

 
При этом аминокислоты, входящие в состав растительного белка, относятся к альфа (α) аминокислотам. Как правило, именно эта группа изомеров аминокислот входит в базовый состав микроудобрений, хотя внутри растений могут в свободном состоянии встречаться также бетта (β) и гамма (γ) изомеры.

 
В природе можно наблюдать два типа оптических изомеров:

 
· L-форма

 
· D-форма

Ферментативные системы большинства живых организмов и растений хорошо приспособлены именно к L - конфигурации аминокислоты, поскольку именно они принимают активное участие в построении растительных белков.

Кроме того, аминокислотные комплексы произведенные из сырья животного происхождения содержат не более 17 типов аминокислот, в то время, как комплексы из растительного сырья включают и важный 18-й элемент – триптофан.

 
В свою очередь D- изомеры могут не усваиваться растениями и к тому же иметь токсичность. Кроме того данная группа аминокислот часто входит в состав патогенных белков.

 

Свойства аминокислот

 
Отдельные разновидности аминокислот способны формировать с ионами двухвалентных металлов (кальция, магния и других) обычные или внутрикомплексные соли, которые обычно называются комплексонатами. Именно эту природную способность некоторых разновидностей аминокислот и используют химики при производстве микроудобрений.

 

В первую очередь к таковым аминокислотам относится:

 

· Глицин

 

· Аспарагиновая кислота

 

· Глутаминовая кислота

 

Соединения этих веществ с ионами металлов часто называют хелатами, что является ошибкой. Кроме того, аминокислоты, входящие в состав современных препаратов многие производители иногда называют незаменимыми, что также некорректно. Дело в том, что именовать аминокислоты незаменимыми можно исключительно по отношению к животным или человеку, поскольку эти вещества должны обязательно входить в рацион их питания.

 

В природе существует 22 аминокислоты, из которых 14 (заменимые) синтезируются организмом человека, а 8 (незаменимые) поступают с пищей. К таковым относятся:

 

· Валин

 

· Лейцин

 

· Изолейцин

 

· Фенилаланин

 

· Метионин

 

· Треонин

 

· Трептофан

 

· Лизин

 

Что же касается растений, то они сами способны синтезировать все необходимые аминокислоты в достаточном объеме. При этом гораздо более важную роль для получения высокого и качественного урожая, выполняют белки-ферменты, участвующие во всех жизненно важных процессах, происходящих внутри растительных клеток.

Протеиногенные и непротеиногенные аминокислоты

 

В настоящее время ученые обнаружили и смогли определить характеристики более 300 видов различных аминокислот. При этом лишь около 20 из них входят в состав белков и называются протиногенными.

К такому виду аминокислот относятся натуральные альфа аминокислоты, которые входящие в состав животных и растительных белков. При этом они имеют оптически активную L-конфигурацию, и синтезируюсь внутри растений, хорошо ими усваиваются (их встраивание в молекулу белка регулируется информацией генетического кода).

 
Непротеиногенные аминокислоты имеют D-конфигурацию. К этой категории относится целая группа соединений (более 200 разновидностей), которые не входят в состав белков. Они редко встречаются в природе и, как правило, представляют продукты обмена низших организмов и могут быть токсичными.

Производство аминокислот

 

Белок, как правило, изготавливается из растительных отходов, экстрактов растений, водорослей и отходов переработки сырьевых ресурсов животного происхождения.

 

Существует две основных модели аминокислот:

 

· Синтетические аминокислоты, которые получаются путем синтеза смеси изомеров D – формы (данная группа, как правило, не используется при изготовлении удобрений)

 

· Аминокислоты, полученные благодаря ферментированному или химическому гидролизу белка с использованием различных кислот и щелочей (используются при изготовлении удобрений)

 

Ферментативный гидролиз белка, включающий L-аминокислоты является очень сложным и дорогостоящим процессом, поскольку происходит при непосредственном использовании особых разновидностей бактерий, благодаря воздействию которых и образуются полноценные свободные биологически активные вещества, представляющие наибольшую ценность.

 

Микроудобрения, содержащие аминокислоты, изготовленные при помощи ферментативного гидролиза очень эффективны, поскольку они содержат L-аминокислоты, которые максимально приближены к природной аминограмме растений.

 
Химический гидролиз, чаще всего происходит с применением кислоты или щелочи. Эта модель производства аминокислот требует меньше затрат, а потому является более рентабельной и позволяет значительно снижать цену на конечный продукт.

 
Увы, под воздействием кислоты или щелочи L-триптофан разрушается, а потому полученные таким способом аминокислоты перестают быть биологически активными и оказываются не способными участвовать в качестве строительного материала при построении белков.

Наиболее низкокачественные и потому дешевые препараты, содержащие около 30% аминокислот животного происхождения, поставляются в настоящее время из Китая. При изготовлении этих микроудобрений, как правило, используется соляная кислота.

 https://agrostory.com/