Исследования сельскохозяйственных пептидов начались примерно два десятилетия назад, чему способствовало первое секвенирование генома растений в 2000 году. С тех пор пептиды и белковые гидролизаты стали предметом всестороннего изучения.

Пептиды — это короткоцепочечные молекулы, состоящие из 2-50 аминокислот, соединенных пептидными связями. Конкретная последовательность аминокислот в пептидной цепи определяет их уникальные функции, существенно влияющие на качество и урожайность растений. Пептиды могут быть получены путем распада белка или синтетическим путем, и многие компании разработали из них функциональные продукты.

Пептидные технологии становятся прорывными решениями в области защиты растений и здоровья культур, предлагая неоспоримые преимущества. Они имеют большой потенциал в активации иммунной системы, борьбе с вредителями, доставке микроэлементов и стимулировании роста растений.

Вот несколько ключевых технологических достижений и инновационных продуктов, демонстрирующих потенциал пептидных технологий в сельском хозяйстве.

Компании Elemental Enzymes и Genvor привлекли внимание Adama и Bayer соответственно своими технологиями на основе пептидов, которые повышают иммунитет растений и улучшают борьбу с болезнями.

«В растительном мире пептиды являются ключевыми регуляторами роста и функционирования иммунной системы, — объясняет Мишель Лесли, директор по исследованиям и разработкам отдела биоконтроля растений компании Elemental Enzymes. — Пептиды могут действовать как гормоны, связываясь между растительными клетками и направляя их рост и развитие, как система оповещения о вторжении патогена или как сигнал о том, что растение пострадало от насекомых, ветра или града. Другие пептиды обладают противомикробными свойствами, не позволяя бактериям разрушать клетки».

Эта технология привела к партнерству с компанией Adama для вывода на австралийский рынок инновационного биофунгицида. Продукт, который будет выпущен в 2026 году, будет использовать запатентованную пептидную технологию Elemental Enzymes для борьбы с грибковыми заболеваниями, такими как Septoria tritici и Septoria nodorum на пшенице. Стимулируя естественные защитные силы растений, этот биофунгицид дополнит существующие химические решения Adama, одновременно решая проблемы устойчивости патогенов.

Компания Bayer признала потенциал Genvor и наградила ее первым «Золотым билетом», предоставив доступ к лабораторному пространству и оборудованию в калифорнийском LifeHub @AgStart компании Bayer.

Компания Genvor специализируется на антимикробных пептидах, проводя обширные исследования по выявлению слабых звеньев в последовательностях ДНК растений. Они используют антимикробные пептиды для внесения геномных изменений, повышающих устойчивость к болезням и/или усвоение питательных веществ от семян до всходов. Согласно данным Genvor, растения естественным образом вырабатывают антимикробные пептиды для борьбы с патогенами, но эти пептиды не обладают способностью к адаптации. Пептиды Genvor, предназначенные для конкретных культур, решают эту проблему, непосредственно уничтожая патогены на клеточном уровне и устраняя риск резистентности. Компания получила патенты США на девять пептидов, еще шестнадцать находятся на рассмотрении.

Компания Plant Health Care (PHC) представила TEIKKO — нематицид, специально предназначенный для борьбы с Pratylenchus brachyurus, представляющим серьезную угрозу для производства сои в Бразилии. Этот продукт можно наносить на семена, не вмешиваясь в работу других необходимых химических или биологических продуктов. TEIKKO содержит пептиды, полученные из белка Harpin - PDPH. Он стимулирует экспрессию генов, участвующих в биосинтезе вторичных метаболитов, уменьшая корневые атаки нематод и подавляя отрождение яиц. Такая защита усиливает развитие корней, улучшая поглощение воды и питательных веществ в течение всего сезона. Компания PHC сообщила, что полевые испытания продемонстрировали пффективность по сравнению со стандартными биологическими нематицидами, а прирост урожая составил в среднем 6,4 мешка/га.

Препарат SPEAR LEP компании Vestaron получил разрешение на экстренное применение в Греции, Италии и на Кипре для борьбы с Tuta absoluta, разрушительным вредителем в Средиземноморской Европе. Отнесенный к группе 32 IRAC, этот препарат на основе пептидов предлагает устойчивую альтернативу для производителей томатов.

В Северной и Южной Америке компания Vestaron получила одобрение COFEPRIS для своего инсектицида BASIN после регистрации в Агентстве по охране окружающей среды США. Активный ингредиент BASIN, полученный из модифицированного яда паука, обеспечивает эффективную борьбу с вредителями, защищая опылителей и полезных насекомых. Продукт имеет 4-часовой интервал повторного проникновения, 0-дневный интервал перед сбором урожая и исключение из MRL. Чтобы удовлетворить растущий спрос, компания Vestaron установила стратегическое партнерство с компанией ADM для производства своих продуктов на основе пептидов, используя производственные возможности ADM, а также ее предприятия с легким доступом к сырью и каналам сбыта.

Биохелат железа HELLO NATURE, зарегистрированный в соответствии с европейским регламентом REACH, представляет собой новую концепцию зеленого хелатирования. В технологии биохелатирования используются гидролизаты белков растительного происхождения, состоящие из пептидов, которые образуют устойчивые связи с положительно заряженными атомами металлов через многочисленные сайты связывания. Пептиды принимают трехмерную форму вокруг металла, создавая прочную и биологически стабильную кольцевую структуру, известную как BioChelation. Это улучшает растворимость и биодоступность металла.

Биохелатирование обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными хелатами: