معرفی کی‌لیت‌های اسید آمینه و کیتوسان آهن به عنوان منبع قابل دسترس آهن در محلول غذایی برای گیاهان با استراتژی I و II

Abstract

فراهمی مقدار کافی از عنصر آهن قابل دسترس برای گیاهان در محلول‌های غذایی یک چالش بزرگ است. کی‌لیت کننده‌های رایج که در محلول‌های غذایی برای فراهمی عنصر آهن استفاده می‌شوند، مضرات زیادی دارند و می‌توانند اثرات منفی روی رشد گیاهان داشته باشند. در این تحقیق کی‌لیت‌های اسیدهای آمینه و آهن شامل گلایسین-آهن (Fe-Gly)، فنیل آلانین-آهن (Fe-Phe)، تیروزین-آهن (Fe-Tyr) و متیونین–آهن (Fe-Met) و کی‌لیت‌های کیتوسان به دو فرم هیدرولیز شده‌ی اسیدی [Fe-C(A.hyd)] و آنزیمی [Fe-C(E.hyd)] سنتز و ویژگی‌های شیمیایی آنها با اسپکتروسکوپی IR و آنالیز CHN انجام شد. سپس کارایی این منابع آهن در مقایسه با Fe-EDDHA برای دو گیاه لوبیا (استراتژی I) و ذرت (استراتژی II) در محیط آبکشت بررسی گردید. کاربرد برخی از کی‌لیت‌های آلی اسیدهای آمینه و کیتوسان به طور معنی‌داری وزن خشک اندام هوایی گیاهان را در مقایسه با Fe-EDDHA افزایش داد. بیشترین مقدار آهن در اندام هوایی گیاهان ذرت و لوبیا در کاربرد کی‌لیت‌های Fe-Tyr، Fe-Met و [Fe-C(A.hyd)] مشاهده گردید. کاربرد کی‌لیت‌های مورد مطالعه منجر به تجمع آهن در ریشه‌ها گردید، لیکن بیشترین مقدار انتقال آهن به اندام‌های هوایی در گیاهانی که در معرض کی‌لیت‌های [Fe-C(A.hyd)] و Fe-Tyr بودند، اتفاق افتاد. بیش از 50 درصد آهن در کمپلکس با Fe-Tyr در گیاه لوبیا و در کمپلکس با Fe-C(A.hyd) در ذرت و لوبیا از ریشه به اندام‌های هوایی انتقال یافتند. استفاده از کی‌لیت‌های آلی آهن در محیط رشد گیاه فعالیت آنزیم فریک کیلیت رداکتاز (FCR) برگ را در دو گیاه لوبیا و ذرت در مقایسه با Fe-EDDHA افزایش داد. با این‌حال میانگین کلی فعالیت این آنزیم در گیاه لوبیا بیشتر از ذرت بود. نتایج به دست آمده نشان داد که استفاده از برخی کی‌لیت‌های آلی آهن در محلول‌های غذایی در مقایسه با Fe-EDDHA می‌تواند مقادیر کافی از آهن را برای جذب گیاه فراهم کند و همچنین رشد اندام هوایی و ریشه گیاه لوبیا و ذرت را بهبود بخشد. بر طبق نتایج این کی‌لیت‌ها می‌توانند به عنوان یک جانشین برای فراهمی آهن به جای Fe-EDDHA در محلول‌های غذایی به کار روند.

Keywords

• اسیدهای آمینه
• ذرت
• فاکتور انتقال
• فریک کیلیت رداکتاز
• کیتوسان
• لوبیا
• کی‌لیت