Nr wniosku: 188921, nr raportu: 16518. Kierownik (z rap.): dr inż
Transkrypt
Nr wniosku: 188921, nr raportu: 16518. Kierownik (z rap.): dr inż
Nr wniosku: 188921, nr raportu: 16518. Kierownik (z rap.): dr inż. Izabela Magdalena Michalak Celem projektu badawczego pt.: „Związki biologicznie czynne w ekstraktach z wodorostów Bałtyckich” było otrzymanie ekstraktów glonowych, zawierających substancje aktywne, w tym użyteczne dla roślin. W tym celu zastosowano szereg technik ekstrakcyjnych, takich jak: metody biologiczne (ekstrakt otrzymany z kompostu algowego, ekstrakt otrzymany przy użyciu enzymu – celulazy), metody chemiczne (rozpuszczalniki: metanol, etanol, heksan, aceton, KOH, H3PO4, woda), metody fizyczne z użyciem mikrofal, ultradźwięków. Zbadano również wpływ pH, temperatury oraz ciśnienia na ekstrakcję związków biologicznie czynnych z biomasy makroalg. Otrzymane ekstrakty glonowe zostały zanalizowane pod kątem zawartości mikro- (np.: B, Cu, Zn, Mn, Mo) i makroelementów (np.: Ca, K, Mg), hormonów roślinnych (z grupy cytokinin, giberelin i auksyn), wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (kwas linolowy LA (C18:2, n–6), kwas α – linolenowy ALA (C18:3, n–3), kwas eikozapentaenowy EPA (C20:5, n–3)) oraz polifenoli. Zbadano właściwości antybakteryjne ekstraktów wobec bakterie Gram(+) Staphylococcus aureus i Gram(-) Escherichia coli. Wytworzono również ekstrakty glonowe zawierające schelatowaną formę mikroelementów. Wyznaczono stopień chelatacji jonów mikroelementów. Ponadto, wykonano widma FTIR wybranych ekstraktów w celu identyfikacji związków aktywnych obecnych w badanych preparatach. Właściwości użytkowe otrzymanych ekstraktów glonowych testowano w badaniach szalkowych z wykorzystaniem rzeżuchy oraz rzodkiewki jako roślin modelowych. Badania te zostały przeprowadzone zgodnie z Międzynarodowymi Zasadami Badań Nasion (IRST, International Rules for Seed Testing, 2011) w kiełkowniku typu Jacobsena. W pierwszym etapie badań została dobrana najlepsza dawka ekstraktu warunkująca uzyskanie największej wydajności produkcji roślinnej oraz plonów o największej gęstości mikroelementów. Zbadano wpływ ekstraktu na wysokość, masę planów, stopień wzbogacenia roślin w mikroelementy, zawartość chlorofilu. Analizowano również wpływ sposobu aplikacji preparatu algowego (dolistnie, doglebowo, donasiennie) na wyżej wymienione parametry. Dodatkowo oceniono wpływ otrzymanych preparatów na morfologię liści metodą SEM-EDX. W ramach realizacji projektu wykazano, że ekstrakty glonowe będące koncentratem związków biologicznie aktywnych mogą być uzupełnieniem asortymentu produktów stosowanych w uprawie roślinnej (biostymulatory wzrostu roślin, komponenty nawozów roślinnych). Dzięki obecności w ekstraktach substancji bioaktywnych (np.: hormony roślinne), spełniających rolę czynników wspomagających wzrost roślin, możliwe było zwiększenie wydajności produkcji roślinnej. Ekstrakty algowe mogą więc być stosowane jako biostymulatory wzrostu roślin, których zadaniem jest sterowanie i przyspieszanie procesów życiowych, zwiększanie odporności roślin na warunki stresowe oraz stymulacja rozwoju korzeni, liści itp. Ze względu na sposób działania są one bezpieczne dla środowiska naturalnego, zastępując w części chemiczne środki ochrony roślin (zrównoważone rolnictwo). Takie podejście jest zgodne z wprowadzoną „integrowaną ochroną roślin” (Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1107/2009), która jest sposobem ochrony roślin przed organizmami szkodliwymi, polegającym na wykorzystaniu wszystkich dostępnych metod ochrony roślin, w szczególności metod niechemicznych, w sposób minimalizujący zagrożenie dla zdrowia ludzi, zwierząt oraz dla środowiska. Co więcej, zaletą ekstraktów glonowych jest ich większa stabilność i okres przydatności w porównaniu do świeżej biomasy glonów. Z drugiej strony jest to metoda zagospodarowania biomasy alg, zalegającej w Morzu Bałtyckim oraz na polskim wybrzeżu, jako efekt eutrofizacji zbiorników wodnych.