سنتز و شناسایی آمینوکلات های آهن و روی و بررسی تأثیر آن ها بر ظرفیت آنتی اکسیداتیو، عملکرد و کیفیت تغذیه ای گیاه

آمینواسیدها به عنوان عامل کلاته کننده عناصر کم مصرف و محرک رشد گیاه می توانند نقش مهمی در بهبود عملکرد و کیفیت محصولات کشاورزی داشته باشند. با توجه به گستردگی کمبود آهن و روی و مشکلات تغذیه ای ناشی از آنها در گیاه و انسان، هدف از انجام این مطالعه سنتز آمینوکلات های آهن و روی و بررسی تأثیر آنها بر عملکرد و کیفیت تغذیه ای گیاه بود. این پژوهش در پنج مطالعه جداگانه انجام شد. در مطالعه اول، با استفاده از برخی روش های ابداعی، تعدادی آمینوکلات های آهن و روی حاوی گلیسین، گلوتامین، آرجینین، هیستیدین و متیونین ساخته شد و پس از شناسایی ویژگی-های مولکولی آنها با استفاده از طیف های ft-ir، تجزیه عنصری و محاسباتpm6 semiempirical، عبور آمینوکلات ها از دیواره سلولی ریشه گیاه شبیه سازی گردید. در مطالعه دوم تجزیه میکروبی آمینوکلات های روی در مقایسه با آمینواسیدهای آزاد در خاک شور و آبشویی شده بررسی شد. در مطالعه سوم، کارایی آمینوکلات های ساخته شده به عنوان منبع تغذیه آهن و روی و محرک رشد گیاه در سیستم هیدروپونیک مورد ارزیابی قرار گرفت. مطالعه چهارم نیز با هدف بررسی تأثیر کاربرد آمینوکلات های آهن بر ظرفیت آنتی اکسیداتیو گیاه در شرایط شور انجام شد. در مطالعه پنجم، به بررسی تاثیر تغذیه برگی آمینوکلات های آهن و روی بر عملکرد و کیفیت تغذیه ای گندم در شرایط مزرعه پرداخته شد. بر اساس نتایج طیف های ft-ir، آمینواسیدها به صورت لیگاندهای دو دندانه ای عمل کرده و آمینوکلات های آهن و روی را تشکیل می دهند. نتایج تجزیه عنصری آمینوکلات های آهن و روی نیز با فرمول مولکولی آنها ([fe(l-l)2 و [zn(l-l)2) مطابقت داشت. نتایج حاصل از محاسباتpm6 semiempirical نشان داد که قطر مولکولی آمینوکلات ها در مقایسه با قطر منافذ دیواره سلولی بسیار کوچک بوده و این منافذ محدودیتی در حرکت آمینوکلات های روی به داخل فضاهای آزاد ریشه ایجاد نمی کنند. کارایی آمینوکلات ها در تغذیه عناصر غذایی برای گیاه، بستگی به زمان پایداری آنها در خاک دارد. نتایج حاصل از بررسی تجزیه میکروبی آمینوکلات های روی در خاک نشان داد که نیمه عمر آمینوکلات ها بیشتر از آمینواسیدهای آزاد است. پایداری بیشتر آمینوکلات های روی در مقایسه با آمینواسیدها می تواند بیانگر نقش بیشتر آمینواسیدها در افزایش پویایی و قابلیت دسترسی روی برای گیاه باشد. کاربرد آمینوکلات های آهن و روی در کشت هیدروپونیک ارقام مختلف کاهو و گوجه فرنگی، سبب جذب سریع عناصر غذایی ضروری نظیر آهن، روی و نیتروژن شد و از این طریق باعث افزایش عملکرد و ارتقاء کیفیت محصول گردید. آمینواسیدها علاوه بر این که به بهبود جذب عناصر غذایی کمک می کنند، در فرآیندهای متابولیکی مرتبط با توسعه و پاسخ گیاه به تنش ها نیز نقش دارند. استفاده از آمینوکلات های آهن در شرایط تنش شوری، موجب افزایش فعالیت آنزیم های کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز، کاهش پراکسیداسیون لیپید و حفظ ساختار غشاء سلولی، بهبود تعادل عناصر غذایی و در نتیجه کاهش اثر منفی شوری بر عملکرد گیاه شد. تغذیه برگی آمینوکلات ها در مقایسه با fe-edta و سولفات روی، تأثیر بیشتر این کلات ها را بر افزایش عملکرد و غلظت آهن، روی و پروتئین و کاهش نسبت مولی اسیدفیتیک به روی و آهن دانه دو رقم گندم، نشان داد.