Studija otkriva potencijal otpadnih voda iz mlina za masline u biopesticidima

Nedavno istraživanje objavljeno u časopisu Plant Stress sugerira da bi bioaktivni spoj u otpadnim vodama maslinara mogao imati komercijalnu primjenu u razvoju biopesticida. 

Istraživači sa Sveučilišta Sapienza u Rimu i Talijanske nacionalne agencije za nove tehnologije, energiju i održivi gospodarski razvoj identificirali su oligogalakturone izvedene iz pektina s stupnjem polimerizacije između deset i 17 u otpadnim vodama maslinara.

Oligogalakturoniidi potiču imunološki sustav biljke putem stanične stijenke, aktivirajući obrambene odgovore i otpornost na neke patogene. Molekule dosad nisu bile odvojene iz otpadnih voda mlina za masline.

Vidi također: Ekstrakt otpadnih voda iz mlina donosi obećavajuće zdravstvene koristi

Koristeći presadnice transgenične Arabidopsis, istraživači su potvrdili da su ekstrahirani oligogalakturidi potaknuli očekivane obrambene reakcije, uključujući povećanje kalcijevih iona, koji su unutarćelijski glasnici ključni u signalnim putovima obrane biljaka. 

Studija je dio stalnih napora istraživača da se dodana vrijednost pridoda nusproizvodima proizvodnje maslinovog ulja, posebice otpadnim vodama maslinika. Procjenjuje se da maslinici u mediteranskom bazenu godišnje proizvedu oko 30 milijardi litara otpadnih voda.

Iako se nusproizvodi od masline smatraju lako reciklirima, oni se široko koriste u prehrambenoj industriji za proizvodnju ulja od maslinovih koštica i obnovljive energije. Otpadne vode maslinika predstavljaju veći izazov.

Otpadne vode su vrlo kisele s visokim koncentracijama otpornih kemijskih tvari, uključujući lignine i tanine, za čiju je biodegradaciju potrebno znatno količine kisika.

Stoga se otpadne vode iz mlina maslina smatraju značajnim zagađivačem okoliša, a većina zemalja zabranjuje njihovo odlaganje bez prethodne obrade.

"S druge strane, otpadne vode iz mlina maslina sadrže širok raspon vrijednih fenolnih spojeva s dokazanim antimikrobnim svojstvima (npr. flavonoidi, hidroksitirosol, oleuropein) i nusproizvodi otpadnih voda maslinika učinkoviti su kao biopesticidi protiv različitih mikrobnih patogena," napisali su istraživači.

"Međutim, učinak ove tekuće otpadne vode kao biljni elektor obrambenih reakcija još nije istražen", dodali su.

Korištenjem tangencijalne membranske filtracije, istraživači su odvojili oligogalakturonide iz otpadnih voda mlina.

"Membranna filtracija tangencijalnog toka moćan je alat u bioprocesiranju, omogućujući odvajanje i koncentraciju aktivnih biomolekula u specifične molekularne skupine, kao što su proteini, šećeri i sekundarni metaboliti," napisali su istraživači. 

Vidi također: Proizvođači u Grčkoj proizvode električnu energiju iz otpadnih voda maslinika

"Korištenjem složenih mješavina za filtraciju, filtracija membranskim slojem s tangencijalnim protokom učinkovito uklanja nečistoće, a pritom zadržava željene molekule", dodali su.

Istraživači su istaknuli kako metoda ne zahtijeva kemijsko otapalo te je skalabilna iz laboratorijskog okruženja, što velikim maslinarskim mlinovima omogućuje njezinu primjenu. Dodali su da bi ti nalazi mogli pružiti novi izvor prihoda proizvođačima maslinovog ulja. 

Oligogalakturoniidi su odobreni u komercijalnim sredstvima za zaštitu bilja priznatima od strane Europske unije, koja je postavila cilj smanjiti upotrebu sintetičkih pesticida za 50 posto do 2030. godine.

Prema istraživanju tržišta tvrtke Industry Research Reports, globalno tržište biopesticida procijenjeno je na 6,1 milijardu dolara (5,6 milijardi eura) u 2023. godini, a očekuje se da će do 2030. dosegnuti 11,5 milijardi dolara (10,1 milijardu eura). 

"Frakcija obogaćena oligogalakturonidima, opisana u ovom radu, pogodna je za primjenu kao novi bio-pesticid, doprinoseći poboljšanju i ekološke i ekonomske održivosti industrije maslinovog ulja," napisali su istraživači. 

"Otvaramo put za terenske eksperimente s biljkama od agronomskog interesa za iskorištavanje ovih nusproizvoda kao održivih prirodnih fito-protektanti u suzbijanju patogena koji uzrokuju razorne bolesti ekonomski važnih usjeva u skladu s perspektivom kružnog gospodarstva u poljoprivredi," dodali su.

---