انواع اسیدهای آمینه و بهترین کود اسیدآمینه

تعریف اسیدهای آمینه

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 مولکول‌های مهمی هستند که در تمام جنبه های رشد و نمو گیاهان نقش دارند.

گیاهان اسیدهای آمینه را از نیتروژن جذب شده به صورت نیترات یا آمونیوم در خاک سنتز می‌کنند. فرآیند جذب نیتروژن از خاک یک اتلاف مهم انرژی برای گیاه است. بنابراین، دلیل اصلی اهمیت استفاده از اسیدهای آمینه در کشاورزی، صرفه جویی در مصرف انرژی است. این انرژی در فرآیندهای دیگری مانند جوانه زدن، گلدهی یا میوه دهی و رشد میوه استفاده می‌شود تا کیفیت و تولید محصول افزایش یابد. استفاده از اسیدهای آمینه در کشاورزی برای بهبود تولید و کیفیت محصولات، برای غلبه بر تنش‌های ناشی از دماهای، بالا، دماهای پایین، خشکسالی و … بسیار مفید است. اما آگاهی از نوع اسیدهای آمینه موجود در کود برای خرید کالای مناسب بسیار مهم است.

انواع اسیدهای آمینه‌ها در گیاهان

۲۰ نوع اسید آمینه وجود دارد که پروتئین ها را تشکیل می‌دهند. انواع خاصی از اسیدهای آمینه وجود دارند که برای عملکردهای خاصی بهتر هستند. برای مثال، 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(خاصیت کلات کنندگی) روی خاک و رشد بهتر شاخساره ها و برگ ها برسیم از گلایسین استفاده می‌کنیم. برای سیستم های مقاومت گیاه بهترین انواع اسید آمینه لیزین، گلوتامیک اسید و گلیسین هستند. در نهایت برای سنتز جیبرلین ها از لوسین و پرولین استفاده می‌کنیم.

آمینواسیدهای مختلف و نقش هر کدام در گیاهان

بررسی اسیدهای آمینه در صنعت کودسازی

آمینوگرام یک نمایش شماتیک از ترکیب اسیدهای آمینه یک پپتید یا پروتئین (یا در مورد ما یک کود) است. یک آمینوگرام می‌تواند کیفی باشد (اگر فقط انواع مختلف اسیدهای آمینه هر محصول را نشان دهد) یا کمی باشد (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 خود استفاده می‌کنند. این داده ها اطلاعات بسیار مهمی در مورد کیفیت محصول ارائه می‌دهند. در فرآیند هیدرولیز پیوندهای پپتیدی پروتئین ها شکسته می‌شوند و بخش هایی از اسیدهای آمینه تولید می‌شوند. این بخش‌ها می‌توانند بسیار ناهمگن باشند، اما فقط اسیدهای آمینه آزاد می‌توانند توسط گیاه جذب شوند، بنابراین این یکی از عوامل ارزیابی کیفیت یک محصول است.

نقش اسیدهای آمینه در گیاهان

کودهای آمینو اسیدی یا با هیدرولیز یا تیمار آنزیمی مواد اولیه پروتئین حیوانی یا گیاهی تولید می‌شوند. کودهای آمینو اسیدی به راحتی جذب، حمل و نقل و به عنوان منبع نیتروژن و کربن برای گیاهان مورد استفاده قرار می‌گیرند. این عمل باعث صرفه جویی در انرژی مصرف شده توسط گیاه برای جذب مواد آلی، نیترات های مصنوعی و آمونیاک و تبدیل آنها به اسیدهای آمینه می‌شود. برخی از اسیدهای آمینه کلات کننده  یون‌های فلزی کارآمدی هستند که می‌توانند به جذب مواد مغذی یون‌های فلزی کمک کنند و به محافظت از گیاهان در برابر سطوح سمی یون‌های فلزی کمک کنند. یکی از نقش های مهم اسیدهای آمینه در گیاهان نقش آنها به عنوان محرک رشد است.

بیایید کمی عمیق تر به محرک های زیستی نگاه کنیم. محرک‌های زیستی به عنوان هر ماده یا میکروارگانیسمی با هدف افزایش کارایی تغذیه، تحمل تنش غیرزیستی، و/یا ویژگی‌های کیفیت محصول تعریف می‌شوند. امروزه محصولات زیادی وجود دارند که به عنوان محرک های زیستی برای گیاهان شناخته می‌شوند. از جمله باکتری‌ها، قارچ‌ها، جلبک‌ها، گیاهان عالی، مواد خام حیوانی و مواد حاوی هیومات.

۷ دسته از محرک های رشدی در گیاهان

• پروتئین هیدرولیزات و مخلوط اسیدهای آمینه حاصل از هیدرولیز شیمیایی و یا آنزیمی مواد گیاهی و حیوانی. اینها نقش های متعددی در جذب و تثبیت نیتروژن، سیگنال دهی گیاه، متابولیسم C:N در گیاه دارند.
• اسیدهای هیومیک و فولویک که اسیدهای آلی هستند که به طور طبیعی در خاک از تجزیه بقایای گیاهی، حیوانی و میکروبی تولید می‌شوند. این مواد به حاصلخیزی خاک، تغذیه ریشه، جذب مواد مغذی و غیره کمک می‌کنند.
• عصاره جلبک دریایی و مواد گیاهی. استفاده از این محصولات در خاک، ممکن است به نگهداری آب، هوادهی خاک و رشد میکروبی کمک کند. هنگامی که روی گیاهان اسپری می‌شوند می‌توانند به عنوان کود، محرک رشد گیاه و کمک به مدیریت تنش آبی عمل کنند.
• کیتوزان و سایر پلیمرهای زیستی برای محافظت از گیاهان در برابر عوامل بیماری زا و تحمل استرس.
• ترکیبات غیر آلی مانند سیلیس، سلنیوم، کبالت که باعث رشد گیاه و تحمل تنش غیرزیستی می‌شود.
• باکتری های مفیدی که دارای طیف وسیعی از روابط از اثرات بیرونی تا درونی گیاه هستند. آنها می‌توانند با تثبیت نیتروژن، تقویت رشد گیاه درگیر باشند و اغلب پروبیوتیک نامیده می‌شوند.
• قارچ های مفید می‌توانند به عنوان یک همزیست گیاهی عمل کنند، به جذب مواد مغذی و کانی سازی کمک کرده و به تحمل استرس کمک کنند.

اسیدهای آمینه نیز به عنوان محرک زیستی برای گیاهان عمل می‌کنند. به عنوان یک محرک زیستی، اسیدهای آمینه می‌توانند نقش مهمی در افزایش بهره وری گیاه، به ویژه در شرایط تنش غیرزیستی و زیستی ایفا کنند. این عملکردها همراه با قابلیت تایید برای استفاده ارگانیک، آمینو اسیدهای تولید شده پایدار را به انتخابی هوشمند برای پرورش دهندگان تبدیل می‌کند.

معرفی اسیدهای آمینه با کیفیت بالا

• کود اسیدآمینه بوتامیسول که در آن از آخرین روشهای تولید کود استفاده شده است. با داشتن ۴۵ درصد اسیدآمینه آزاد که با روش هیدرولیز آنزیمی از منابع گیاهی تهیه شده اند قادر به پیشگیری از انواع تنش های محیطی مانند گرما، سرما، یخبندان و مسمومیت بعد از مصرف دز بالای کودها و سموم است.
• همچنین در آن اسیدهای آمینه‌‌ای وجود دارند که باعث کمک به رشد رویشی، گلدهی و تولید میوه است.

• کود اسیدآمینه ویتالیم فورت با اسیدهای آمینه آزاد و از تخمیر و هیدرولیز آنزیمی بقایای گیاهی تولید شده است. این محصول سبب افزایش مقاومت گیاهان به انواع تنش‌های محیطی مانند گرما، سرما، شوری، خشکی، یخبندان، تگرگ و حمله آفات و بیماری‌‌ها می‌شود.

منابع و روش های استخراج اسیدهای آمینه برای تولید کود

منابع اصلی اسیدهای آمینه از سبزیجات، بقایای حیوانات یا مواد مصنوعی هستند. اسیدهای آمینه با منشاء حیوانی معمولاً از کلاژن و مو تولید می‌شوند. اسیدهای آمینه‌ای که توسط گیاهان به دست می‌آیند، از ضایعات گیاهی مانند سویا، غلات و غیره استخراج می‌شوند. آمینوگرام های ارائه شده توسط این نوع محصولات به نوع ماده گیاهی مورد استفاده بستگی دارند. در نهایت می‌توان محصولی با آمینو اسیدهای مصنوعی طراحی کرد، یعنی در صنایع شیمیایی آمینو اسیدهای خاصی را خریداری کرد و با ترکیب مقادیری از هر کدام 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 هیدرولیز 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 اسیدهای آمینه حاصل از کیفیت پایینی برخوردارند، 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 با منشا باکتریایی یا قارچی) استفاده می‌شود. این فرآیند گران‌تر و پیچیده‌تر است، اما درصد اسیدهای آمینه آزاد در این روش بسیار بالاتر است، بنابراین بیشتر ترکیبات به دست آمده از این روش توسط گیاه قابل استفاده است.

منابع

Amino acids. A fundamental tool in agriculture–https://adleragro.com/en/blog/aminoacidos-una-herramienta-fundamental-en-la-agricultura/

Wesley Chun-Amino Acids as Plant Biostimulants-Grower’s Secret, Chief Science Officer