События

Снижение зависимости от невозобновляемых удобрений скрывалось в бактериальном ферменте

Недавно открытый фермент поможет сократить потребление фосфатных химических удобрений, от которых зависят глобальные системы производства продуктов питания, полагающиеся на добычу невозобновляемых и все более дорогих неорганических источников каменного фосфата.

«Все организмы на Земле, растения и животные, нуждаются в фосфоре для здорового роста и развития, но продолжающееся использование ограниченных запасов невозобновляемых фосфорных химических удобрений в сельском хозяйстве угрожает урожайности и устойчивости наших глобальных систем производства продуктов питания.  – Пишут авторы. - Сельское хозяйство является крупнейшим потребителем невозобновляемого фосфора, поэтому его ограниченные запасы имеют важные последствия для глобальной продовольственной безопасности, биоразнообразия и регулирования климата.

Самой простой формой фосфора, используемой в удобрениях, является невозобновляемый неорганический фосфат.

В океане и почве большая часть общего фосфора существует в сложных органических формах, для чего требуются ферменты (обычно известные как фосфатазы) для высвобождения фосфата, чтобы растения и водоросли могли использовать его в качестве питательного вещества.

Мы обнаружили уникальную бактериальную фосфатазу, широко распространенную в окружающей среде, под названием PafA. Она способна эффективно высвобождать фосфат, используемый в удобрениях, из его органических форм.

В исследовании использовалась модель Flavobacterium для изучения функции PafA in vivo, и было показано, что она может быстро минерализовать природный органический фосфат независимо от уровня фосфата, процесс, который, как было обнаружено, ингибируется другими распространенными ферментами, такими как фосфатазы PhoX и PhoA, особенно если вокруг уже есть остаточные уровни фосфатов».

Доктор Ян Лидбери из Института устойчивых пищевых продуктов Университета Шеффилда и Центра экологических исследований Артура Уиллиса говорит: «Накопление фосфата может подавлять активность ферментов в наиболее распространенных фосфатазах, но PafA уникален тем, что его функция не страдает, когда фосфат накапливается.

Поскольку PafA широко распространен и разнообразен в окружающей среде, как на суше, так и в водной среде, это делает его ценным упускаемым из виду ресурсом, чтобы уменьшить нашу зависимость от ограниченных мировых запасов невозобновляемых химических фосфорных удобрений.

В наших дальнейших исследованиях будет изучено, как функционирует PafA, поскольку формы Flavobacterium кажутся особенно активными по сравнению с другими. Понимание этого имеет решающее значение для нас, чтобы иметь возможность разрабатывать оптимизированные ферменты для использования в сельском хозяйстве».

В настоящее время команда работает над изучением того, что делает некоторые формы PafA более активными, чем другие, с целью разработки фермента для коммерциализации в растениеводстве с потенциалом применения для животноводства (в кормах для сельхозскота).

(Источник: www.sciencedaily.com. Фото: pixabay.com).
Читать полностью: https://www.agroxxi.ru/gazeta-zaschita-rastenii/novosti/snizhenie-zavisimosti-ot-nevozobnovljaemyh-udobrenii-skryvalos-v-bakterialnom-fermente.html