آمینوکلات ها و تغذیه گیاهی

آمینوکلات ها کودهای کلاته بر مبنای اسید آمینه میباشند کلات ها امروزه ابزارها و اهرم های تغذیه ای هستند که باعث سهولت امر تغذیه در گیاهان میشوند. اصولاً کلات ها جهت بهبود جذب و افزایش راندمان مصرف کود در کشاورزی توسعه یافته و بر این مبنا بکار میروند وقتی شرایط فیزیکوشیمیایی خاک مناسب نباشد بسیاری از عناصر ریزمغذی مخصوصاً ،آهن با مشکل جذب و انتقال در گیاه مواجه خواهند شد لذا در چنین مواقعی استفاده و کاربرد کلات ها میتواند مفید باشد. آمینو کلاتها کودهای مناسبی در این زمینه میباشند بخصوص اینکه مشکلات احتمالی زیست محیطی کلاتهای صنعتی را نیز ندارند. 

امروزه فرم کلاتی اسیدآمینهای بیشتر عناصر غذایی چه برای مصرف انسان به عنوان مکمل غذایی، و چه به عنوان کود جهت مصرف در محصولات کشاورزی در بازار موجود میباشند. در این سیستمهای بیولوژیکی جذب عناصر به فرم کلاتی توسط گیاه و یا انسان سریع و آسان رخ میدهد. از این نظر نمک های معدنی خالص موادی مانند سیترات ها ،آسکوربات ها ،فومارا تها لاكتات ها، مالات ها و گلوکونات هـا بـه عنوان کلات میتوانند مطرح باشند یعنی بسیاری از ترکیبات مشابه اسیدهای آمینه توانایی تشکیل پیوند با عناصر غذایی را دارند مثلاً ساختار گلوکونات آهن (۲) شبیه به کلاتهای اسیدآمینه یا آمینوکلاتها است که به دو مکان گروههای کارکردی اسیدی (COO-) و آمینی (NH3) باند می شود. 

لذا گلوکونات آهن (۲) به عنوان یک کلات مطرح میباشد. اسید گلوکونیک (CH10) در مکان باندی دارد یعنی اکسیژن اسیدی یونی ((-CO) و اکسیژن گروه هیدروکسیل (OH) که هر دو مکان تشکیل باندهایی با یون فلزی Fe میکنند. 

 شکل ۶-۱ مقایسه شکل ظاهری و نحوه عمل کلاتهای صنعتی و آمینوکلاتها

اسیدهای آمینه اساس تولید آمینو کلاتها میباشند همچنین آنها به عنوان واحدهای ساختاری و سازنده پروتئینها مطرح هستند که برای بهبود رشد و ارزش تغذیه ای گیاه ضروری میباشند. امروزه ترکیبات پودری حاوی اسیدآمینه که درصدهای متفاوتی از اسید آمینه خالص را ممکن است داشته باشند وجود دارند که معمولاً به طور کامل در آب نیز محلول میباشند برخی از این مواد ممکن است منشأ گیاهی داشته باشد مثلاً از سویا گرفته شده باشد که حاوی تعداد زیادی L اسیدهای آمینه تا حدود ۵۰٪ است آمینو کلاتها کودهای عمومی مناسب برای بسیاری از محصولات محسوب میشوند.

 گاهاً ممکن است این کودها تعداد زیادی اسیدهای آمینه ایزومری L را دارا باشند مانند L-ترئونین L- ،والین L-متیونین L ایزولوسین فنیل آلانین لیزین که درصد قابل ملاحظه ای از کل اسیدهای آمینه را شامل می.گردد آن همچنین ممکن است حاوی درصدی از اسیدهای آمینه نیمه ضروری مانند L- آرژنین و L هیستیدین باشد. معمولاً همه این نوع کودها به رقیق سازی از حدود ۲۰/۵ نیم تا دو) در هزار نیاز دارند و میتوانند با انواع عناصر غذایی و آفتکشها نیز گاهاً مخلوط گردند. به هر حال قبل از اینکه آنها مخلوط شوند بهتر است ابتدا امکان مضر بودن آن را در مقیاسی کمتر و کوچکتر تست نمود و بعد بکار برد این مواد قابلیت کاربرد برای هر دو نوع مصرف خاکی و محلول پاشی را دارند و در بسته های یک تا ۲۰ کیلوگرمی قابل عرضه به بازار هستند.

 اسید سیتریک اسید ،مالیک اسید آسکوربیک و دیگر اسیدهای آلی مثالهایی از دیگر انوع لیگاندهای باشند که میتوانند تشکیل کلات دهند. به هر حال همانطور که ذکر شد به منظور اینکه ترکیب مورد نظر یک کلات واقعی ،باشد هر یون فلزی بایستی به حداقل یک مولکول لیگاند و حداقل در دو محل متفاوت باند شود . در حقیقت بایستی یک واکنش شیمیایی رخ دهد که این دو جزء را به هم پیوند دهد. اسیدهایی مانند اسید استیک قادر به تشکیل کلات نمیباشند چرا که این نوع اسیدها حاوی اتم ثانویه مورد نیاز برای باند شدن به یون فلزی نیستند و یا اتم ثانویه آزاد برای باند شدن به اتم فلزی ندارند.

مزیت های استفاده از آمینوکلات ها در تغذیه گیاهی 

 کودهای شیمیایی در کشاورزی استفاده وسیعی جهت تولید انواع محصولات و افزایش کیفیت آنها دارند. عمده روش کاربرد کودهای شیمیایی در کشاورزی به صورت خاکی میباشد. ترکیب و فرمولاسیون کودهای شیمیایی مخصوصاً برای انواع کودهای کامل بسیار اختصاصی و متنوع میباشد و این عمدتاً بر اساس نیاز بازار و تولید کننده است . هدف مورد نظر در توسعه صنعت کودی هم اکنون با توجه به مشکلات عدیده زیست محیطی تشدید توانایی گیاهان جهت جذب عناصر غذایی از خاک و یا کود مورد کاربرد میباشد به هر حال بازار یعنی برآورده کردن نیاز تولید کنندگان محرک اصلی در توسعه صنعت کودها مخصوصاً اشکال جدید کودی است.

کلاتهای آمینواسیدی برای اولین بار توسط شیمیدان های آمریکایی ساخته شدند. این مواد باعث افزایش توانایی گیاهان جهت جذب عناصر غذایی از خاک یا کود میگردند این مواد کاربرد وسیعی نیز به عنوان مکملهای غذایی و در صنعت غذایی دارند در سالهای اخیر آنها استفاده های وسیعی در صنعت کودهای کشاورزی با فرمولاسیونهای خاص کاربردی بر اساس نیاز محصولات مختلف پیدا کرده اند.  

 فرمولاسیونهای لازم برای تولید آمینوکلاتها در راستای برآورد کردن نیازهای بخش کشاورزی نیاز به تخصص بالایی دارد این مواد میتوانند برای هر نوع محصولی برای افزایش تولید کمی و کیفی بکار ،روند، گرچه امروزه بحث کیفیت برای محصولات مختلف بسیار متفاوت و وسیع میباشد. اجزای ترکیبی آنها مواد طبیعی هستند و در راستای استانداردهای کیفیت و ایمنی صنعتی میباشند معمولاً فرمولاسیونها و یا انواع ترکیبات تولیدی اسید آمینهای متنوع بوده و تا حدودی می توانند اثرات متفاوتی نیز ایجاد نمایند ولی دو فاکتور مهم در اینجا نیاز بازار یا بخش کشاورزی و قیمت محصولات (کودها) میباشد.

 آمینو کلات ها مزایای زیادی را شامل میباشند به طوری که :

- آنها از مواد طبیعی تولید میشوند.

- این مواد در تشکیل پروتئین و سلولهای گیاهی مفید هستند.

- به طور اختصاصی مناسب مصرف به صورت محلول پاشی میباشند.

- از طریق ریشه جذبی به مراتب بهتر از دیگر کودها دارند.

- باعث بهبودی ،طعم ،رنگ سفتی و قابلیت نگهداری میوهها و محصولات میگردند .

- باعث افزایش مقاومت محصول به شرایط نامساعد مانند ،خشکی سرما، شوری و بیماریها می گردند.

- به گیاه برای تولید پروتئینها کمک میکنند و این باعث صرفه جویی در مصرف انرژی برای تولید اسیدهای آمینه میگردد.

- به گیاهان کمک میکنند تا عناصر غذایی را سریعتر جذب نمایند.

- فرمولاسیون این مواد استاندارد بوده و میتواند متنوع باشد.

- آنها بر اساس دستورالعمل ها و فرمولاسیون های کاربردی ساخته میشوند.

- و برای همه انواع محصولات میتوانند بکار روند.

جدا از موارد ذکر شده در ذیل برخی از مزایای شاخص این کودها بیان شده است.

ارزش بالای تغذیه ای

همانطور که گفته شد بیش از نیم قرن پیش آمینو کلات ها ابتدا جهت بهبود وضعیت تغذیه ای در دامها و انسان مطرح گردیدند و در سالهای اخیر نیز به طور وسیعی جهت تولید انواع مختلفی از کودهای کشاورزی و تغذیه گیاهی بکار میروند آمینو کلات ها از موثرترین و مفیدترین کودها در تغذیه گیاهان مختلف می باشند. ویژگی و ساختار لیگاند آنها باعث باند شدن موثر عناصر غذایی فلزی ریزمغذی ها شده و به نحو مناسبی آنها میتوانند در داخل گیاه از عنصر جدا شده تا عنصر بتواند در گیاه مورد استفاده قرار گیرد.  

شکل ۶-۲- تفاوت جذب کلیسیم از منابع مختلف در انسان 

در ساختار آمینوکلات ها در مقایسه با کلاتهای سنتزی دیگر مانند EDTA از اسیدهای آمینه مختلف به عنوان لیگاند آلی استفاده میشود این خود نسبت به کلاتهای ،صنعتی مزیتی به مراتب بیشتر ممکن است داشته باشد. اول اینکه در کلاتهای صنعتی ماده کلات کننده بعد از آزاد کردن عنصر در داخل ،گیاه خود در گیاه قابل استفاده نبوده و در حین دفع از گیاه ممکن است عناصر دیگر را در گیاه غیر قابل دسترس نماید در مقابل لیگاند اسید آمینهای در آمینو کلات ها خود ارزش تغذیه ای بالایی داشته و میتواند در ساختارهای پروتئینی گیاه شرکت کند و یا به عنوان اسید آمینه آزاد نقشهای فیزیولوژیکی را برای گیاه ایفا نماید. آن همچنین میتواند تجزیه شده و نیتروژن آن مورد استفاده گیاه قرار - گیرد. در کاربرد آمینوکلات ها بعد از جذب در گیاه امکان تبدیل لیگاند اسیدآمینه به اسیدآمینه های دیگر که مورد نیاز گیاه هستند نیز وجود دارد. کلاتهای فلزی اسید آمینه نیترات باعث افزایش فعالیت متابولیکی و غلظت فلزات و همچنین محتوای نیتروژنی در بافتهای بیولوژیکی گیاهان می شود.

چنین ترکیبی شامل یک فلز، یک لیگاند اسیدآمینه و یک نیترات، است جایی که لیگاند اسیدآمینه به یون فلزی کلاته شده و تشکیل کلات اسید آمینه ای میکند و نیترات به کلات اسید آمینه کمپلکس میگردد در شکل دیگر یا فرمولاسیون دیگر آن، یک ترکیب اسید آمینه کلاته شده با نیترات میتواند حاوی یک فلز یک لیگاند اسیدآمینه و یک نیترات باشد جایی که لیگاند اسیدآمینه و نیترات به یون فلزی کلاته شده و تشکیل یک کلات اسید آمینه کلاته شده با نیترات می کند.  

این خود باعث بهبود ارش تغذیه ای این نوع کلات ها می گردد. این مواد بسیار مناسب کاربرد جهت غنی سازی محصولات مختلف نیز میباشند. کلاتهای اسیدآمینه معمولاً بوسیله واکنش بین آلفا اسیدهای آمینه و یونهای فلزی جهت تشکیل ساختار حلقه ای تولید می شوند در چنین واکنشی ظرفیت الکتریکی مثبت یون فلزی میتواند بوسیله الکترونهای موجود از طریق کربوکسیلات یا گروههای آمینی آزاد یک آلفا اسیدآمینه خنثی شوند.