Humínová hmota - biológia

Humínové látky sú vysokomolekulárne látky humusovej pôdy, ktoré majú nejednotnú (amorfnú), makromolekulárnu štruktúru. Možno ich označiť za prvý primerane stabilný, tmavo sfarbený štrukturálny produkt vyrobený z hmoty mŕtvej živej bytosti. [1]

biológia

Aj keď z väčšej časti nemožno určiť chemickú štruktúru makromolekúl, je možné rozoznať základnú štruktúru. Humínové látky pozostávajú z jadier, mostíkov a reaktívnych vedľajších skupín. Ako jadrá sa často nachádzajú benzén, indol, pyrol, naftalén, pyridín, chinolín alebo furán. Ako mosty pôsobia predovšetkým kyslík, dusík, uhlík, jednoduché uhľovodíky alebo sekundárne karboxamidy. Bočné skupiny sú v podstate karboxylové, karbonylové, metoxylové, amino a hydroxylové skupiny. [2] Pokiaľ ide o ich chemickú štruktúru, humínové látky je možné popísať iba štatisticky, pretože tvoria zmes látok, ktoré sa menia z miesta na miesto a zo sezóny na sezónu. [3]

Klasifikácia

  • Humíny: nerozpustné látky
  • Fulvické kyseliny: sú ľahko rozpustné v kyslom a zásaditom prostredí
  • Humínové kyseliny: sú rozpustné v alkalických látkach a používajú sa napríklad na viazanie ťažkých kovov

Podiel na pôde

Humínové látky sú prítomné v rôznych pomeroch v závislosti od pôdy:

  • Orná pôda: 1–2%
  • Čierna zem: 2–7%
  • Lúky: približne 10%
  • močaristé pôdy: 10–20%

Ekologické vlastnosti

Zdroj potravy

Vďaka vysokej molekulovej hmotnosti sa humínové látky ťažko rozkladajú. K odbúravaniu zvyčajne dochádza kometabolicky (pozri tiež základný účinok) a za aeróbnych podmienok. Cometabolic znamená, že humínové látky sa nepoužívajú ako jediný zdroj uhlíka, ale môžu slúžiť iba na dodanie živín (najmä dusíka, síry, fosforu). Mikroorganizmy, ktoré štiepia humínové látky, sú napríklad Actinomycetes, Streptomycetes, Pseudomonas a huby, ako sú huby alebo Penicillium (pozri penicilín).

Účinok na rastliny

Pri laboratórnych testoch bolo často možné pozorovať podporu rastu rastlín humínovými látkami. Toto sa pripisuje nasledujúcim príčinám:

  • vysoká výmenná kapacita katiónov humínových látok (dobrá dostupnosť katiónov)
  • Dodávka živín (dusík, síra, fosfor) prostredníctvom mineralizácie
  • fyziologické zmeny - humínové látky majú hormonálny účinok (aj keď nie je jasné, či samotné humínové látky majú hormonálny účinok alebo či sú hormóny adsorbované na ich povrchoch)
  • Podporuje vstrebávanie mikroživín, ako je železo a meď
  • Detoxikácia kovov, najmä hliníka

Účinok na pôdne enzýmy

Humínové látky inhibujú aktivitu pôdnych enzýmov prostredníctvom kompetitívnej alebo alosterickej inhibície. To oneskoruje premenu podkladov.

Účinok na vodné živočíchy

Vyšetrovanie škrkavky Caenorhabditis elegans preukázali, že humínové látky vyvíjajú chemický stres, ktorý však môže mať pozitívny vplyv na organizmus, ak nie je príliš silný. Zvieratá vystavené pôsobeniu niektorých humínových látok získavajú mnohonásobné stresové odolnosti, ktoré môžu mať dokonca predĺženie života.

U embryí a mladých rýb, ako sú mečúň, prídavok prípravku humínovej látky HS 1500 zlepšil prírastok hmotnosti a rast veľkosti. Okrem toho sa v skúmaných populáciách vyvinuli prevažne mladistvé ženy, takže je možné predpokladať estrogénny potenciál humínových látok. [3]