Opracowane wynalazki są pod ochroną patentową, a dotyczą sposobu otrzymywania i oczyszczania substancji produkowanych przez bakterie, zwanych czynnikami Nod, stanowiących składnik aktywny preparatu stymulującego wzrost roślin uprawnych.
Czynniki Nod to substancje sygnałowe produkowane przez symbiotyczne bakterie wiążące azot. Substancje te pełnią kluczową rolę przy nawiązywaniu symbiozy bakterii z roślinami bobowatymi takimi jak groch, wyka, bób czy koniczyna. Wskutek działania tych związków na korzeniach roślin powstają specjalne organy, jakimi są brodawki korzeniowe. Bakterie żyjące w brodawkach korzeniowych wiążą azot atmosferyczny i w formie związków przyswajalnych przekazują go roślinom, które dzięki temu zyskują dodatkowe źródło azotu.
W środowisku naturalnym ilość docierających do roślin czynników Nod może być niewystarczająca do wywołania wydajnego brodawkowania roślin, ponieważ związki te ulegają w glebie dyfuzji oraz rozkładowi, dlatego dostarczenie dodatkowej porcji czynników Nod w trakcie siewu lub na wczesnych etapach wzrostu roślin pomaga w wyzwoleniu pełnego symbiotycznego potencjału roślin bobowatych (motylkowatych) i umożliwia im nawiązanie interakcji symbiotycznych z większą grupą bakterii zdolnych do wiązania azotu. Podawanie preparatu można bardzo elastycznie dopasować do innych zabiegów agrotechnicznych: może być stosowany łącznie z fungicydami podczas zaprawiania nasion lub jako dodatek do nawozów dolistnych. Niezależnie od sposobu podania pobudza powstawanie merystemów korzeni (merystemy brodawek i korzeni bocznych) oraz merystemów części nadziemnej (merystemy pędów bocznych, merystemy kwiatowe), korzystnie wpływając na zaopatrzenie roślin w składniki pokarmowe (głównie azot), wodę oraz na ich plonowanie. W uprawach prowadzonych na glebach zasobnych w rizobia preparat współdziała z obecnymi w nich populacjami rodzimych bakterii symbiotycznych, natomiast w przypadku istnienia przesłanek wskazujących na niską liczebność rizobiowych mikrosymbiontów w glebie (gleby zdegradowane, uprawa roślin introdukowanych niedawno – np. soja) preparat może być stosowany razem z bionawozami zawierającymi żywe rizobia, wspomagając ich działanie w zakresie brodawkowania roślin.
Preparaty zawierające rizobiowe czynniki Nod można stosować w uprawie różnych gatunków roślin bobowatych, gdzie ujawnia się najważniejszy efekt ich działania, to jest zwiększenie liczby brodawek korzeniowych i symbiotycznych komórek rizobiów wiążących azot atmosferyczny na potrzeby roślin.
Warto także zwrócić uwagę na możliwość oddziaływania preparatów na rośliny nienależące do grupy motylkowatych: efekt bezpośredni (po zastosowaniu preparatu – indukcja aktywności merystematycznej prowadząca do lepszego rozwoju systemu korzeniowego) oraz pośredni (możliwość czerpania z puli wprowadzonego do gleby azotu przez rośliny uprawiane po roślinach bobowatych).
Współpraca IUNG i UMCS rozpoczęła się w 2011 roku realizacją wspólnego projektu badawczego „Poszukiwanie możliwości zwiększenia efektywności symbiotycznego wiązania azotu przez groch siewny w wyniku stosowania czynników Nod (PEA-NOD)”, prowadzonego w IUNG-PIB Puławy i finansowanego przez MNiSW. Jej efektem było również uzyskanie i wdrożenie do produkcji patentu na „Preparat do nawożenia roślin bobowatych”. W następnych latach realizowano wiele innych wspólnych przedsięwzięć, w tym m.in. projekt „Opracowanie ekologicznego preparatu do stymulacji wzrostu i plonowania roślin uprawnych i leczniczych” (LIDER/11/0070/L-8/16/NCBR/2017), finansowany ze środków NCBiR. Pracownicy obydwu instytucji są także współautorami publikacji i innych opracowań naukowych z zakresu stosowania czynników Nod w celu usprawnienia biologicznej redukcji azotu atmosferycznego. Działalność ta jest przykładem bardzo dobrej i efektywnej współpracy między uczelnią i jednostką badawczo-rozwojową.
Komercjalizacji preparatów opartych na „czynnikach Nod” podjęła się polska firma INTERMAG specjalizująca się w rozwoju i produkcji nowoczesnych preparatów dla rolnictwa i ogrodnictwa oraz produktów prozdrowotnych dla zwierząt. Prowadząca sprzedaż swoich produktów w ponad 45 krajach w Europie, Ameryce Północnej i Południowej, Afryce oraz Azji firma INTERMAG jest doceniana na arenie międzynarodowej jako dostawca innowacyjnych rozwiązań zwiększających efektywność produkcji rolnej. Rozwiązania oferowane przez INTERMAG wspierają praktyki rolnicze, które są przyjazne dla środowiska i umożliwiają produkcję zdrowej żywności o doskonałych parametrach jakościowych. Od 2015 roku firma rozwija preparaty oparte na pożytecznych mikroorganizmach i z powodzeniem wprowadziła na rynek pierwsze produkty. Ostatnio otworzyła w Olkuszu nową halę do produkcji preparatów wykorzystujących pożyteczne mikroorganizmy. Nowoczesne hale produkcyjne wyposażone są m.in. w instalację do namnażania mikroorganizmów, zestaw urządzeń do produkcji biopreparatów (w postaci suchej i płynnej), niezbędną techniczną infrastrukturę oraz laboratorium do kontroli jakości produkowanych preparatów. Nowy zakład produkcyjny, który można zaliczyć do jednych z najnowocześniejszych w Europie, przyczyni się do umocnienia pozycji INTERMAG jako dostawcy bioproduktów przeznaczonych dla rolnictwa.
Wprowadzenie „czynników Nod” do praktyki rolniczej jest dla firmy INTERMAG ciekawym wyzwaniem. Zmiany podejścia do produkcji żywności, Dyrektywa azotanowa, koncepcja „Zielonego Ładu” i inne działania wspierające rozwój bioróżnorodności upraw powodują coraz powszechniejsze wprowadzania do płodozmianu przez rolników roślin motylkowatych (bobowatych). Dzięki nowemu innowacyjnemu rozwiązaniu polscy rolnicy będą mogli istotnie zwiększyć efektywność uprawy roślin bobowatych oraz zmniejszyć intensywność nawożenia azotowego. Czynniki Nod będą doskonałym uzupełnieniem oferty produktowej INTERMAG-u. Firma przy współpracy z UMCS będzie prowadzić dalszy rozwój produktów opartych na czynnikach Nod. W planach są produkty dla kolejnych gatunków roślin bobowatych oraz dla innych upraw polowych. INTERMAG planuje również wprowadzić czynniki Nod do swojej oferty na rynkach międzynarodowych.
Udzielenie licencji dotyczy:
- Wynalazek pt. „Szczep bakterii Rhizobium leguminosarum bv. viciae GR09 do zastosowania w otrzymywaniu bionawozu dla roślin motylkowatych oraz sposób wytwarzania tego bionawozu” objęty ochroną patentową przez Urząd Patentowy RP pod numerem nr PL.213953. Twórcy: Jerzy Wielbo, Dominika Maj, Anna Skorupska, Monika Marek-Kozaczuk (UMCS);
- Wynalazek pt. „Szczep bakterii Rhizobium leguminosarum bv. trifolii KO17, bionawóz dla roślin motylkowatych na bazie metabolitów tego szczepu oraz sposób otrzymywania tego bionawozu” objęty ochroną patentową przez Urząd Patentowy RP pod numerem nr PL. 212250. Twórcy: Jerzy Wielbo, Dominika Maj, Anna Skorupska, Monika Marek-Kozaczuk (UMCS);
- Wynalazek pt. „Sposób otrzymywania czynników Nod ze szczepu bakterii Rhizobium leguminosarum bv. viciae GR09 znajdujących zastosowanie jako bionawóz stymulujący wzrost roślin bobowatych” objęty zgłoszeniem patentowym P4.33315 [WIPO ST 10/C PL 433315]. Twórcy: Anna Sroka-Bartnicka, Iwona Komaniecka, Dominika Kidaj, Jerzy Wielbo, Katarzyna Suśniak (UMCS);
- Wynalazek pt. „Preparat do nawożenia roślin bobowatych”, objęty ochroną patentową przez Urząd Patentowy RP pod numerem nr PL. 230565. Twórcy: Jerzy Wielbo (UMCS), Dominika Kidaj (UMCS), Janusz Podleśny (IUNG-PIB), Anna Podleśna (IUNG-PIB).
źródło: materiał prasowy Intermag
