Сотрудники лаборатории экологии растений Камчатского филиала Тихоокеанского института географии ДВО РАН разрабатывают технологию получения биостимуляторов роста из камчатских морских водорослей и проверяют их влияние на культивируемые виды.
Эти исследования продолжают реализацию долгосрочного проекта, поддержанного в 2025 году региональным грантом Российского научного фонда (РНФ). Название проекта: «Разработка технологии извлечения биостимуляторов роста растений из камчатских морских водорослей. Апробация их росто- и иммунопротекторного воздействия на выращиваемые на Камчатке тепличные культуры».
По мере выполнения этой работы после ряда экспериментов с семенами огурцов, перца, микрозелени и других растений был найден представитель высших растений, семена которого очень чутко реагируют на экстракты морских водорослей, они «чувствуют и различают» не только воздействие биологически активных добавок разных видов ламинариевых, но и их концентрации. Таким видом оказалась Vigna radiatа, известная в обиходе как маш.
Семена маша быстро и дружно всходят, имеют удобные для работы с пинцетом размеры. Они не такие крупные, как, например, горох, и не такие мелкие, как томаты и перец, поэтому их небольшие выборки по 40–50 штук дают достоверные в статистическом отношении результаты. После прохождения стадии набухания их легко делить на группы с разными размерами зародышевых корешков, увидеть без микроскопа корневые волоски и инициальные бугорки — начатки боковых ответвлений стержневого корня. Весь процесс развития семян маша, от набухания до появления первой пары настоящих листьев, хорошо делится на 7 стадий, и их количественное распределение по соответствующим им группам в экспериментальных и контрольных пробах позволяет судить о ростостимулирующей активности водорослевых экстрактов.
Семена маша (Vigna radiata) в конце первых (слева вверху)
и четвёртых (слева внизу) суток проращивания;
проростки маша в стадии формирования первой пары настоящих листьев
на десятые сутки эксперимента (справа)
Весь прошлый, 2025 год у разных групп семян сравнивались только морфометрические признаки. Чтобы лучше разобраться с различиями в развитии проростков, у каждого из них замерялась длина корешков, а в надземной части проростков — длина гипокотиля и эпикотиля. Всё это требовало больших затрат времени и ручного труда. С приобретением на средства гранта РНФ в конце 2025 года научного оборудования появились другие возможности для оценки эффективности водорослевых экстрактов. Это оборудование позволило улавливать разницу в развитии обработанных и необработанных семян уже после двух суток прорастания.
Так, выяснилось, что у семян, вымоченных в экстрактах водорослей в течение одного часа, формирование зародыша начинается гораздо быстрее, чем у необработанных. На десятый день эксперимента разница в развитии семян хорошо выявляется при сравнении абсолютно сухой массы проростков. Ещё нагляднее различия между разными группами видны при сравнении содержания в абсолютно сухой массе органических и минеральных веществ.
Недавно оценка воздействия на развитие проростков маша экстракта ламинариевой водоросли Thalassiophyllum clathrus была проведена неинвазионным способом с использованием портативного анализатора TYS-4N, который позволяет определять у растений индекс хлорофилла (мкг/см), содержание азота (мг/г), температуру поверхности листьев (оС) и их влажность (%). Этот метод показал высокую эффективность и возможность его использования для скрининговых экспресс-исследований и тестирования экстрактов всех встречающихся у Камчатки ламинариевых водорослей.
Ламинариевая водоросль Thalassiophyllum clathrus —
вид, показавший высокую ростостимулирующую активность:
слева — внешний вид слоевища,
справа — сублиторальное поселение вида, глубина 8 м
Сотрудники лаборатории экологии растений, наряду с изучением ростостимулирующего влияния экстрактов, ведут исследования, направленные на разработку их получения, и экспериментально подбирают оптимальные условия экстрагирования водорослей, гарантирующие максимальный выход в раствор водорастворимых биологически активных веществ, микробиологическую чистоту раствора и физико-химические характеристики, обеспечивающие сохранение биологической активности и качества экстрактов. К этой работе, кроме членов временного научного коллектива, привлекаются волонтёры — студенты и ассистенты кафедры биологии и наук о Земле КамГУ им. Витуса Беринга. С их участием второй год ведутся сезонные сборы ламинариевых водорослей. При этом особое внимание уделяется сбору Thalassiophyllum clathrus, который, в отличие от других видов, не даёт вязких экстрактов. Их, как показали лабораторные эксперименты, можно сгустить в 6–7 раз путём обратноосмотического концентрирования.
Смонтированная в лаборатории установка
для обратноосмотического концентрирования
водорослевых экстрактов
О стабильности химического состава концентратов, полученных из водорослевого сырья, собранного в начале, середине и конце фенологического цикла водорослей, о сроках их хранения и биостимулирующей активности можно будет судить после завершения серии начатых с использованием научного оборудования экспериментов по экспресс-тестированию их ростостимулирующей эффективности с помощью разработанных методов.
