Ученые ФИЦ Биотехнологии РАН исследовали влияние низкомолекулярного гидролизата хитозана на развитие корневой системы томатов (Solanum lycoperscum) сортов Ред Черри, Лель и Титан. В исследовании использовался низкомолекулярный гидролизат хитозана, полученный из панцирей крабов. Свои выводы ученые опубликовали в статье на сайте mdpi.com.
В научном материале отмечено, что урожайность и качество томатов напрямую зависят от правильного использования методов защиты растений. Из-за очень короткого промежутка времени между сбором урожая томатов и их продажей очень важно учитывать требования безопасности и использовать наименее токсичные средства защиты растений. В данном случае хитозан, являясь биоразлагаемым, нетоксичным природным соединением, полностью соответствует стандартам безопасности.
Хитозан считается вторым по распространенности природным полимером после целлюлозы. Фунгицидная активность хитозана была подтверждена как in vitro, так и in vivo. Исследования показали высокую эффективность хитозана в качестве ингибитора роста патогенных грибов, вызывающего морфологические и структурные изменения и молекулярную дезорганизацию в их клетках.
Таким образом, хитозан считается мощным биологическим фунгицидом, который может снизить химическую нагрузку на агроэкосистемы. Кроме того, он может усиливать физиологические реакции растений, действуя как стимулятор роста растений и устойчивости к патогенам.
Во многих исследованиях было доказано положительное влияние хитозана на всхожесть и скорость роста рассады, длину корней и объем корневой системы. Исследователи отметили, что присутствие хитозана изменяет уровни первичных и вторичных метаболитов в тканях томатов. Кроме того, наблюдалось повышение активности ферментов окислительного стресса и хитиназы.
Но обработка молодых растений в опытах наших ученых привела к задержке роста. Между тем, исследования с участием более зрелых растений томатов показали положительное влияние хитозана на развитие растений и повышенную устойчивость к различным стрессам.
Что касается участия хитозана в защите растений от фитопатогенов, то способность подавлять развитие грибов возрастает с увеличением концентрации активного вещества. С другой стороны, исследователям необходимо изучить, насколько полезен хитозан в качестве стимулятора роста и развития растений. Поиск баланса между стимулирующей и фунгицидной активностью хитозана остается неясным.
Более того, различия между характеристиками хитозана, использованного в разных исследованиях, усложняют поиск универсального ответа, требуя подбора оптимальных параметров для каждого нового препарата.
Хитозан, по сути, является фактором, стимулирующим стресс для растений; есть также свидетельства негативного влияния этого полимера на их развитие.
Предполагается, что результаты помогут пониманию механизмов, лежащих в основе воздействия хитозана на развитие растений, и дальнейшему его успешному применению в сельском хозяйстве, а также в исследованиях стресса растений. Возможно вещество можно использовать в качестве модулятора устойчивости к стрессу у сельскохозяйственных культур.