Растениям для роста нужен азот, а интенсивное сельское хозяйство требует внесения соединений азота. Однако классическое удобрение на основе нитратов несет ответственность за серьезные экологические проблемы, такие как загрязнение поверхностных и подземных вод из-за выщелачивания нитратов и выбросы парниковых газов из-за воздействия микроорганизмов в почве, которые используют нитраты и производят закись азота, значительный парниковый газ.
Чтобы смягчить эти проблемы, «предпринимаются попытки поощрения другого типа обработки удобрениями, и одним из них является использование аммиака вместе с ингибиторами нитрификации. Ингибиторы заставляют этот аммиак дольше оставаться в почве, что помогает смягчить выщелачивание нитратов, а также выбросы закиси азота», - пояснил Даниэль Марино, исследователь исследовательской группы NUMAPS UPV/EHU, которая провела это исследование в сотрудничестве с доктором Педро. Aparicio-Tejo из UPN/NUP-Public University of Navarre. Однако у этого источника азота есть особенность: «он может быть токсичным для растений и приводить к снижению роста, чем при использовании нитратов. В нашей группе мы изучаем толерантность и чувствительность различных растений к этому источнику азота». Стремясь углубиться в эту тему, они продолжили изучение протеома модельного растения, Arabidopsis thaliana. В частности, мы решили посмотреть, какие отличия показало это растение в составе синтезируемых белков в целом при внесении аммиачных или азотных удобрений», - рассказал Даниэль Марино.
То же самое происходит со съедобными растениями
При изучении типа и количества белков, накапливаемых в растениях при каждом типе питания, «наиболее интересным нам показалось то, что были некоторые белки, связанные с метаболизмом глюкозинолатов, которые в большем количестве накапливаются в растениях. получая ввод аммиака», - подчеркнул исследователь. В целом глюкозинолаты обладают двумя свойствами: они являются природными инсектицидами и один из них, в частности, глюкорафанин, обладает антиканцерогенными свойствами.
Учитывая, что эксперименты проводились с растением Arabidopsis thaliana, модельным растением, широко используемым в исследованиях, но не представляющим коммерческого интереса, они решили повторить эксперимент, «но на этот раз с растениями брокколи. Когда нам удалось изучить содержание глюкозинолатов в той части брокколи, которая представляет наибольший пищевой интерес, а именно в цветке, мы увидели, что листья молодых растений накапливали большее количество глюкорафанина, когда мы добавляли источник азота с помощью аммония, чем когда мы сделали это с помощью нитратов», - объяснил Марино.
Ввиду этих результатов исследовательская группа продолжает работать над этим аспектом, и они даже связались с несколькими компаниями, которые могут быть заинтересованы в них. Поэтому, чтобы продолжить их возможное коммерческое применение, «мы провели полевые эксперименты, где система намного сложнее, благодаря, среди прочего, микроорганизмам в почве, которые также используют аммоний в качестве источника азота. В полевых экспериментах нас также будет интересовать анализ содержания глюкозинолатов в соцветиях брокколи, части растения, которая потребляется больше всего. С другой стороны, с более фундаментальной точки зрения, нам также интересно знать эффект, который оказывает глюкозинолаты могли повлиять на толерантность растения к аммонию», - пояснил он.