В рамках программы академического стратегического лидерства «Приоритет 2030» ученые Северо-Кавказского федерального университета представили органическое удобрение из отходов при переработке бурой водоросли ламинарии (морской капусты).
В ходе промышленной переработки ламинарии образуется белковый биошрот, который может применяться в «зеленых» безотходных технологиях для стимулирования роста растений и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.
Ректор СКФУ, профессор Татьяна Шебзухова, отметила, что специалисты университета систематически занимаются исследованиями в области агробиотехнологий, при этом особое значение придается принципам циркулярной экономики. В рамках этой концепции побочные продукты биотехнологических производств могут служить источником для разработки новых решений. Кроме того, ученые сосредоточены на создании отечественных технологий, которые отвечают потребностям агропромышленного комплекса южных регионов России и Северного Кавказа.
Биошрот бурых водорослей вида Laminaria, который остается после экстракции ценных компонентов, сохраняет значительный объем питательных и биологически активных веществ, таких как макро- и микроэлементы - калий, магний, кальций, железо и цинк - а также белки, аминокислоты и витамины группы B, C и E. Благодаря своему богатому химическому составу он может быть использован в производстве экологически чистых удобрений. Эти преимущества легли в основу реализации проекта «Повышение эффективности производства и совершенствование технологии удобрений на основе системной формализации и целевого комбинирования сырья» под руководством декана факультета пищевой инженерии и биотехнологий имени академика А.Г. Храмцова, доцента, кандидат технических наук Натальи Оботуровой.
Структура биошрота отличается высокой пористостью и насыщенностью органическими компонентами, что удобно для последующей переработки методом гидролиза. Особенно важным является начилие протеина (5%), который играет ключевую роль в выделении аминокислот. В составе также присутствует разнообразие значимых микроэлементов - магний, бор, марганец, медь, цинк и железо, благодаря чему удобрение обладает комплексным эффектом биостимуляции, как пояснила один из авторов разработки ассистент кафедры стандартизации, метрологии и управления качеством СКФУ Елена Маслий.
“Полученные нами образцы аминокислотного удобрения содержат в себе до 5% свободных аминокислот и 6% биодоступного калия. Образцы были применены на различных типах агрокультур: посевном горохе, пшенице, овсе, крес-салате”, сказала Елена Маслий.
Аминокислоты легко растворимы в воде, что позволяет им свободно проникать в клетки растений, стимулируя процессы фотосинтеза, поддерживая баланс гормонов и регулируя азотный обмен внутри организма растения.
Специалисты агрохозяйства, где были проведены испытания аминокислотного удобрения, разработанного учеными СКФУ, подтвердили, что его применение дает комплексные положительные результаты: активизацию роста и развития корневой системы, а также повышение устойчивости к стрессовым факторам, таким как колебания температуры и неблагоприятные погодные условия.
“Аминокислоты в составе удобрения работают как природные хелатирующие агенты, то есть связывают микроэлементы Fe, Zn, Mn, Cu, Co, Mo в устойчивые комплексы. Транспорт комплексов внутрь клетки идёт через мембранные переносчики аминокислот - микроэлемент поступает в ткани в форме, готовой к участию в биохимических реакциях, и напрямую включается в метаболизм. Практическим следствием становится снижение дозировок в 3–5 раз при сопоставимом эффекте, а сами аминокислоты полностью биодеградируют и не накапливаются в растениях”, пояснил один из авторов проекта Евгений Цыкин, лаборант научно-исследовательской лаборатории пищевой и промышленной биотехнологии СКФУ.
Разработаны технические условия и технологическая инструкция, авторы намереваются запатентовать биоудобрение.
Партнеры СКФУ - ставропольская компания «Золото полей», специализирующаяся на изготовлении разнообразных удобрений, - проявили интерес к перспективам производства аминокислотного удобрения, основанного на биошроте ламинарии.
Ссылки на публикацию: Цыкин, Е. В. Оптимизация параметров кислотного гидролиза биошрота водорослей рода Laminaria для получения аминокислотных концентратов / Е. В. Цыкин // Современные достижения биотехнологии: вектор на технологическое лидерство : Материалы X Международной научно-практической конференции, Ставрополь, 21–25 октября 2025 года. – Ставрополь: ООО "Бюро новостей", 2025. – С. 420-424. – EDN AGZPZW.
Источник: Северо-Кавказский федеральный университет.