معرفی کودهای آمینواسیدی و نقش آنها در گیاهان

استفاده از اسیدهای آمینه در کشاورزی ابزاری است که می‌تواند برای بهبود تولید و کیفیت محصول برای غلبه بر تنش های ناشی از دماهای پایین، خشکسالی و ... بسیار مفید باشد.

اسید آمینه یک مولکول آلی است که از کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن تشکیل شده است. هنگامی که یک سری از اسیدهای آمینه توسط پیوندهای پپتیدی به یکدیگر متصل می‌شوند، پروتئین ها تشکیل می‌‌شوند. پروتئین ها درشت مولکول های مهمی هستند که در تمام جنبه های رشد و نمو گیاهان نقش دارند. گیاهان اسیدهای آمینه را از N جذب شده به صورت نیترات یا آمونیوم در خاک سنتز می‌کنند. واضح است که فرآیند جذب نیتروژن از خاک یک اتلاف مهم انرژی برای گیاه است. بنابراین، دلیل اصلی اهمیت استفاده از این محصولات در کشاورزی، صرفه جویی در مصرف انرژی است. این انرژی در فرآیندهای دیگری مانند جوانه زدن، گلدهی یا میوه دهی و پرواربندی میوه استفاده می شود تا کیفیت و تولید محصول افزایش یابد.

انواع اسیدهای آمینه

20 نوع اسید آمینه وجود دارد که پروتئین ها را تشکیل می‌دهند. انواع خاصی وجود دارد که برای عملکردهای خاص بهتر هستند. بنابراین، اسیدهای آمینه مسئول سنتز کلروفیل آلانین، آرژنین و گلیسین هستند. برای رشد ریشه یا به تاخیر انداختن پیری، آرژنین و متیونین وجود دارد. اگر بخواهیم به اثر کلاتینگ روی خاک و رشد بهتر شاخساره ها و برگ ها برسیم از گلایسین استفاده می‌کنیم. برای سیستم های مقاومت گیاه بهترین انواع لیزین، گلوتامیک اسید و گلیسین است. در نهایت برای سنتز جیبرلین ها از لوسین و پرولین استفاده می‌کنیم.

آمینوگرام ها، چه هستند؟ و چگونه تفسیر می شوند

آمینوگرام یک نمایش شماتیک از ترکیب اسید آمینه یک پپتید یا پروتئین (یا در مورد ما یک کود) است. یک آمینوگرام می‌تواند کیفی (اگر فقط انواع مختلف اسیدهای آمینه حاوی محصول را نشان دهد) یا کمی (اگر مقدار هر اسید آمینه نیز ظاهر شود) باشد. شرکت های تولید کود از این نمودار برای ارائه اطلاعات در مورد محتوای اسید آمینه محصولات استفاده می‌کنند. علاوه بر این، ما همچنین مقدار اسیدهای آمینه رایگان را در محصولات خود آورده ایم. این داده ها اطلاعات بسیار مهمی در مورد کیفیت محصول ارائه می‌دهد. در هیدرولیز (فرآیندی توسط اسیدهای آمینه بدست می‌آید و بعداً مورد بحث قرار خواهد گرفت) پیوندهای پپتیدی پروتئین ها شکسته می‌شوند و بخش هایی از اسیدهای آمینه تولید می‌شوند. این بخش ها می‌توانند بسیار ناهمگن باشند، اما فقط اسیدهای آمینه آزاد می‌توانند توسط گیاه جذب شوند، بنابراین این یکی از عوامل ارزیابی کیفیت یک محصول است.

منابع و روش های استخراج اسیدهای آمینه

تعدادی اسید آمینه از طریق تخمیر تولید می‌شوند. تخمیر ممکن است در محیط کشت انجام شود، با استفاده از غلات، شکر، ملاس، مخمر یا سایر مواد بیولوژیکی تشکیل شده است. محیطهای کشت متشکل از مواد پتروشیمی مانند پارافین و مواد مغذی مصنوعی مانند کلرید آمونیوم، آمونیوم، نیترات و فسفات پتاسیم استخراج کننده های مورد استفاده ممکن است شامل استفاده از وسایل فیزیکی و مکانیکی باشد. مانند گرما یا خیساندن، و همچنین روش های شیمیایی مانند حلال های نفتی، آمونیاک، اسیدهای قوی، بازهای قوی و/یا تبادل یونی.

منابع اصلی اسیدهای آمینه از سبزیجات، حیوانات یا مواد مصنوعی هستند. اسیدهای آمینه با منشاء حیوانی معمولاً از کلاژن و مو تولید می‌شوند. آنهایی که توسط گیاهان به دست می‌آیند، از ضایعات گیاهی سویا، غلات و غیره استخراج می‌شوند. آمینوگرام های ارائه شده توسط این نوع محصولات به نوع ماده گیاهی مورد استفاده بستگی دارد. در نهایت می‌توان محصولی با آمینواسیدهای مصنوعی طراحی کرد، یعنی در صنایع شیمیایی آمینو اسیدهای خاصی را خریداری کرد و با مقدار هر کدام از آنها محصولی ساخت. این روش بسیار گرانتر است، اما محصولات به دست آمده کیفیت بالایی دارند و تاثیر سریع تری دارند. در کشاورزی عمدتاً دو روش برای به دست آوردن اسیدهای آمینه وجود دارد. هیدرولیز اسیدی و هیدرولیز آنزیمی (یا تخمیر آنزیمی). هیدرولیز اسیدی ابتدایی ترین و ارزان ترین روش است. این روش شامل جوشاندن طولانی مدت پروتئین با محلول های اسیدی است. این روش کاملاً تهاجمی است، بنابراین اسید آمینه حاصل از کیفیت پایینی برخوردار است، به دلیل وجود درصد بالایی از اسیدهای آمینه غیرآزاد و برخی از آنها در طول فرآیند تا حدی از بین می‌روند. با این حال، پیشرفت در ساخت و تکنیک های جدید باعث افزایش کیفیت این محصولات شده است.

فرآیند تخمیر آنزیمی شبیه به قبلی است، اما بسیار کمتر تهاجمی است. نیازی به افزایش زیاد دما نیست و به جای محلول اسید از آنزیم خاصی (معمولاً منشا باکتریایی یا قارچی) استفاده می‌شود. این فرآیند گران‌تر و پیچیده‌تر است، اما درصد اسیدهای آمینه آزاد بسیار بالاتر است، بنابراین بیشتر ترکیبات این محصولات توسط گیاه قابل استفاده است. در مجموع بیست اسید آمینه مختلف در هیدرولیزهای پروتئینی و سایر اسیدهای آمینه کمتر رایج وجود دارد،] به طور طبیعی وجود دارند و عملکردهای بیولوژیکی دارند. تعداد فزاینده ای از اسیدهای آمینه غیر پروتئینی که وجود ندارند در طبیعت سنتز شده اند. به جز گلیسین، تمام آمینو اسیدهای حاصل از هیدرولیز پروتئین دارای آن هستند.

فعالیت نوری چرخشی اسیدهای آمینه ای که در بافت های گیاهی یا حیوانی وجود دارند تقریباً همیشه در انانتیومر L- هستند. این استریوایزومر به دلیل وجود یک اتم کربن نامتقارن است. بنابراین می توان نتیجه گرفت که فقط اسیدهای آمینه L-انانتیومر ممکن است غیر مصنوعی در نظر گرفته شوند. ایزومرهای D اسیدهای آمینه ممکن است موجود در دیواره سلولی میکروارگانیسم ها و در پلی پپتیدهای دارای عملکرد آنتی بیوتیکی (اکتینومایسین) گرامیسیدین و تریوسیدین باشند. سنتز شیمیایی اسیدهای آمینه معمولاً منجر به ایجاد یک D L enantiomer یا مخلوط راسمیک می‌شود. کودهای آمینو اسید حاوی انواع مواد مغذی هستند و مشخص است که دارای مواد مغذی کامل و بیشترین فعالیت هستند. کودهای آمینو اسید در کشورهای آمریکا، استرالیا، کانادا، ژاپن و... و تایوان تولید و به تولید انبوه رسیده و محصولات آن هم اکنون وارد بازارهای بین المللی شده است. توسعه و کاربرد کودهای آمینه اسیدی در کشور ما نیز در سال های اخیر به سرعت توسعه یافته است.

مزایای کود آمینو اسیدی دارای شش نکته زیر است:

1. آمینو اسیدها می‌توانند فتوسنتز گیاهان را تقویت کنند.

گلیسین موجود در اسید آمینه می‌تواند محتوای کلروفیل گیاه را افزایش دهد، جذب و استفاده از دی اکسید کربن توسط محصولات را افزایش دهد، قدرت فتوسنتز را افزایش دهد و فتوسنتز را قوی تر کند.

2. انواع اسیدهای آمینه اثر تغذیه ای خوبی دارند.

اثر کود مخلوط اسید آمینه بیشتر از یک اسید آمینه با مقدار نیتروژن برابر و همچنین بیشتر از کود نیتروژن معدنی با مقدار نیتروژن برابر است. تعداد زیادی از اسیدهای آمینه با اثر روی هم رفته، استفاده از مواد مغذی را بهبود می‌بخشد.

3. اثر کودی سریع

اسیدهای آمینه موجود در کودهای آمینو اسیدی می‌توانند مستقیماً توسط اندام های مختلف گیاهان جذب شوند، تحت فتوسنتز به صورت غیرفعال یا اسمزی جذب شوند و اثرات آشکاری را می‌توان در مدت زمان کوتاهی پس از مصرف مشاهده کرد. در عین حال، می‌تواند بلوغ زودرس محصولات را تقویت کرده و چرخه رشد را کوتاه کند.

4. بهبود کیفیت محصول.

انواع فراوان آمینو اسیدها می‌توانند کیفیت محصولات را بهبود بخشند. به عنوان مثال، با مصرف کودهای آمینواسیدی محتوای پروتئین دانه 3٪ افزایش می‌یابد.

اسیدهای آمینه می توانند فتوسنتز گیاهان را تقویت کنند. ...

انواع اسیدهای آمینه اثر تغذیه ای خوبی دارند. ...

بهبود کیفیت محصول ...

بهبود عملکرد متابولیک و بهبود مقاومت در برابر استرس.