اهداف توسعه پایدار (SDGs) 2.1 و 2.2، که با هدف پایان دادن به گرسنگی و سوء تغذیه تدوین شده‌اند، در حال حاضر از مسیر دستیابی به اهداف تا سال 2030 خارج شده‌اند. دستیابی به این اهداف نیازمند تغییرات اساسی در سیستم‌های کشاورزی برای تولید پایدار مواد غذایی مقرون به صرفه و سرشار از مواد مغذی است (1). کشاورزی با چالش دوگانه تضمین امنیت غذایی برای جمعیت رو به رشد جهان و در عین حال حفظ منابع طبیعی روبرو است. این چالش با عوامل استرس‌زای محیطی مانند دمای شدید، خشکسالی، شوری و کمبود مواد مغذی تشدید می‌شود که همگی باعث کاهش عملکرد و کیفیت محصولات می‌شوند و در نتیجه ناامنی غذایی را بدتر می‌کنند (2). علاوه بر این، شیوه‌های کشاورزی فشرده منجر به کمبود گسترده ریزمغذی‌ها در خاک‌ها شده است که بر بهره‌وری محصولات و سلامت انسان و همچنین سلامت حیوانات تأثیر منفی می‌گذارد (3). برای رسیدگی به این مسائل، استراتژی‌های فوری برای تأمین مجدد مواد مغذی خاک و تقویت زیستی محصولات با ریزمغذی‌های ضروری، بهبود سلامت خاک و تغذیه انسان مورد نیاز است.

ریزمغذی‌ها، اگرچه به مقدار کم مورد نیاز هستند، اما برای تغذیه متعادل محصولات حیاتی هستند و از رشد و توسعه گیاهان در طول چرخه عمر آنها حمایت می‌کنند (4). استفاده از کودهای ریزمغذی، پایداری و پایداری تولید غلات، حبوبات و دانه‌های روغنی را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، این کودها با کاهش گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) و شرکت در مسیرهای انتقال سیگنال که پاسخ‌های گیاه را تنظیم می‌کنند، به کاهش استرس کمک می‌کنند (5). کودهای ریزمغذی عموماً به سه دسته اصلی طبقه‌بندی می‌شوند: منابع معدنی، کلات‌های مصنوعی مانند اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (EDTA)، اتیلن دی آمین-N، N'-بیس(o-هیدروکسی فنیل) استیک اسید (EDDHA) و کمپلکس‌های آلی مانند فنول‌ها، اسیدهای آلی و ترکیبات مبتنی بر اسید آمینه (6). کودهای معدنی، اگرچه به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، اغلب از مشکلات تثبیت رنج می‌برند که باعث کاهش اثربخشی آنها می‌شود و نیاز به مکمل با کلات‌ها یا کمپلکس‌های آلی برای تأمین نیازهای غذایی محصولات را ضروری می‌کند. با این حال، استفاده گسترده از کلات‌های مصنوعی نگرانی‌هایی را در مورد پایداری و احتمال آلودگی اکولوژیکی ایجاد می‌کند (7).

با توجه به این چالش‌ها، اشکال جایگزین کودهای ریزمغذی برای تأمین نیازهای غذایی محصولات و در عین حال حمایت از پایداری محیط زیست ضروری هستند. کلات‌های اسید آمینه، کودهای هوشمندی هستند که اغلب با اسیدهای آمینه و ریزمغذی‌ها کلات می‌شوند که به دلیل مشخصات ایمنی بهبود یافته آنها در مقایسه با کلات‌های معدنی و مصنوعی معمولی، راه‌حل امیدوارکننده‌ای ارائه می‌دهند (8). این کلات‌ها ترکیبات کئوردیناسیونی هستند که در آن‌ها یک یون فلزی مرکزی (Mⁿ+) به لیگاندهای حاوی گروه‌های آمینو (-NH₂، -NH- یا -N<) متصل می‌شود که جفت الکترون را برای تشکیل پیوندهای کووالانسی کئوردیناسیونی اهدا می‌کنند و در نتیجه ساختارهای کلات حلقوی ایجاد می‌شوند. این لیگاندها معمولاً چند دندانه‌ای هستند، به این معنی که می‌توانند پیوندهای متعددی با همان یون فلزی تشکیل دهند و یک سیستم حلقه‌ای پایدار ایجاد کنند، به عنوان مثال فرمول ساختاری گلیسینات فلزی M+(H₂NCH₂COO)₂ است. در برخی کشورها، کلات‌های طبیعی ساخته شده از اسیدهای آمینه و فلزات ریزمغذی به سرعت در بازار کود محبوبیت پیدا کرده‌اند (8). این کلات‌ها رفتار سیستمی را در گیاهان نشان می‌دهند، زیرا اسیدهای آمینه به راحتی توسط بافت‌های گیاهی شناسایی و جذب می‌شوند، جذب و استفاده از مواد مغذی مؤثر ضعیف‌تری دارند (9). این بررسی تجزیه و تحلیل جامعی از کلات‌های آمینو، از جمله شیمی آن‌ها، مکانیسم‌های فراهمی زیستی مواد مغذی و پاسخ محصول به کاربرد آن‌ها ارائه می‌دهد. همچنین نقش آن‌ها را در کاهش تنش‌هایی مانند شوری و خشکسالی بررسی می‌کند. علیرغم وعده‌های داده شده، شکاف‌های قابل توجهی در درک سنتز، توصیف و تأثیرات بلندمدت آمینو کلات‌ها وجود دارد که نیاز به تحقیقات بیشتر برای بهینه‌سازی استفاده از آنها در کشاورزی پایدار را برجسته می‌کند.

شیمی و خواص آمینو کلات‌ها

کلات‌های اسید آمینه طبیعی، یک استراتژی مؤثر برای رساندن مواد مغذی با فراهمی زیستی و ایمنی بهبود یافته، به ویژه در سیستم‌های گیاهی هستند. این آمینو کلات‌ها معمولاً با واکنش اسیدهای آمینه با نمک‌های فلزی با نسبت مولی 2:1 تشکیل می‌شوند (8). برخلاف روش‌های سنتی پیوند مواد مغذی، این کلات‌ها از گروه‌های پایدار دو، سه یا چند دندانه‌ای استفاده می‌کنند که پیوندهای قوی‌تر و مقاوم‌تری ایجاد می‌کنند (10). به عنوان کلات‌های واقعی، آنها به عنوان کودهای آهسته رهش عمل می‌کنند و به مواد مغذی اجازه می‌دهند تا به تدریج توسط گیاهان جذب شوند. عوامل کلات کننده مورد استفاده به طور قابل تحملی سخت هستند و اثربخشی آنها را به عنوان حامل‌های مواد مغذی افزایش می‌دهند. پس از استفاده، این ریزمغذی‌های آمینو کلات شده به گیاه نفوذ می‌کنند و رشد محصول را افزایش می‌دهند، در حالی که اسیدهای آمینه باقیمانده به عنوان منبع نیتروژن محلول در آب عمل می‌کنند (11). چندکارکردی بودن آنها به کاربردهایی در کودها، سوخت‌های زیستی و اصلاح خاک گسترش می‌یابد.

آهن (Fe)، یک ریزمغذی کلیدی برای فرآیندهایی مانند تنظیم ژن، انتقال الکترون و انتقال اکسیژن، اغلب به دلیل تثبیت در خاک‌های با pH بالا غیرقابل دسترس می‌شود. برای غلبه بر این مشکل، پپتیدهای کلات‌شده با آهن به عنوان جایگزین‌های برتر برای نمک‌های آهن ظهور کرده‌اند و پایداری، جذب و فراهمی زیستی آهن را بهبود می‌بخشند. به عنوان مثال، کمپلکس‌های پپتید-آهن مشتق‌شده از آب پنیر (WPDP-Fe) با مخلوط کردن WPDP با FeSO₄ در نسبت‌های پروتئین به آهن (40:0.5 تا 40:2) در دمای 40 درجه سانتیگراد به مدت 2 تا 4 ساعت تهیه می‌شوند (12). چنین رویکردهایی، کلات‌سازی و جذب کارآمد را، به ویژه در خاک‌های قلیایی، تضمین می‌کنند.

تولید کلات‌های اسید آمینه را می‌توان از طریق روش‌های مختلفی انجام داد که یکی از آنها هیدرولیز زیست‌توده‌ها است. این فرآیند پروتئین‌ها را از طریق تیمارهای شیمیایی یا آنزیمی به اسیدهای آمینه یا پپتیدها تبدیل می‌کند. مراحل مختلفی که در سنتز این کلات‌های ریزمغذی استفاده می‌شود، در شکل 1 نشان داده شده است که بینش دقیقی در مورد مسیرهای تشکیل آنها ارائه می‌دهد (جدول 1). تأیید ساختاری آمینو کلات‌ها به طیف وسیعی از تکنیک‌های تحلیلی متکی است که طیف‌سنجی رامان به ویژه مؤثر است. این روش از طریق طیف ارتعاشی، بینش‌هایی در مورد ساختارهای مولکولی ارائه می‌دهد و آن را به ویژه برای تمایز بین اشکال مختلف اسیدهای آمینه مشابه، مانند کاتیون L-متیونین و L-متیونیوم مفید می‌کند (13). تشکیل پیوند کئوردیناسیونی بین یون‌های فلزی و لیگاندهای اسید آمینه معمولاً از طریق طیف مشخصه حرکت کربوکسیلیک و ارتعاشات فلز-لیگاند شناسایی می‌شود. در مطالعه‌ای با استفاده از طیف‌سنجی رامان، طیف مولکولی 18 اسید آمینه و محلول‌های آبی آنها تجزیه و تحلیل شد. تشکیل کمپلکس بین Zn2+ و سیستئین در باندهای طیفی رامان در محدوده 200-400 cm-1 مشاهده شد. این امر، کئوردیناسیون Zn2+ با لیگاند سیستئین را از طریق کشش Zn-S و Zn-N تأیید کرد که ناشی از پروتون‌زدایی گروه‌های SH و NH₃+ بود (14). علاوه بر این، فرکانس‌های ارتعاشی شناسایی شده در فاز جامد با فرکانس‌های مشاهده شده در فاز آبی مطابقت داشت (15). طیف‌سنجی UV-Vis با آشکار کردن تغییر در باند بین لیگاندی به سطوح انرژی بالاتر در نواحی مرئی و نزدیک به مادون قرمز، که به انتقال بار و انتقال‌های d-d نسبت داده می‌شود (16)، تشکیل کمپلکس کاتیون فلزی با اسیدهای آمینه را بیشتر تأیید کرد. علاوه بر این، کمپلکس‌های اسید آمینه مس با استفاده از L1 (هیستیدین)، L2 (متیونین) و L3 (ترئونین) به عنوان لیگاند سنتز شدند و هماهنگی بین یون فلزی و اسیدهای آمینه با مقایسه باندهای خاص در لیگاندها با باندهای موجود در کمپلکس‌های مس تأیید شد. به عنوان مثال، باند n → π* مربوط به پیوند C=O که در ابتدا با مقادیر λmax 275، 267 و 267.5 به ترتیب برای L1، L2 و L3 مشاهده شد، در کمپلکس‌های مس به طول موج‌های بلندتر تغییر یافت (17). قدرت و ماهیت هماهنگی به طور قابل توجهی بر الگوهای فرکانس ارتعاشی در کمپلکس‌های اسید آمینه-فلز تأثیر می‌گذارد. برای مثال، کیلیت شدن مس با آلانین با تغییر قابل توجه در باندهای آمین نامتقارن (NH₃+) به طول موج‌های بالاتر شناسایی شد (18). این تغییر، هماهنگی گروه‌های کربونیل (C=O) و NH₃- با یون‌های Zn²+ را برجسته کرد که کمپلکس‌های جدیدی تشکیل می‌دهند و گروه‌ها را از موقعیت‌های بومی خود در اسیدهای آمینه آزاد جابجا می‌کنند.

آنالیز طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) برای تأیید تشکیل پیوند فلز-لیگاند، تعیین کمیت کلات‌های فلزی و اسیدهای آزاد مانند اسیدهای سیتریک و مالیک و تشخیص تغییرات قابل توجه در شدت فرکانس ضروری بود (19). آنالیز FTIR نشان داده است که کلات‌های اسید آمینه روی در مقایسه با اسیدهای آلی دارای ویژگی‌های سطحی برتر و غلظت روی بالاتری هستند. در حالت جامد، اسیدهای آمینه معمولاً اشکال زویتریونی را به خود می‌گیرند که با حالت‌های ارتعاشی خاصی مانند ust(-NH₂)، ust(C=O)، us(-COO-)، ust(O-H) و ust(C-N) برای لیگاندهای آزاد مشخص می‌شوند (20). اسیدهای آمینه اغلب به عنوان لیگاندهای دو دندانه‌ای عمل می‌کنند و از طریق اتم‌های اکسیژن و نیتروژن با فلزات کئوردینه می‌شوند و این فرآیند تا حد زیادی تحت تأثیر pH قرار می‌گیرد (21). آنالیز FTIR گلیسین (Gly)، روی-گلیسین (Zn-Gly) و سلنیوم-گلیسین (Se-Gly) در محدوده 400-4000 cm-1 پیوندهای NH₂-M و COO-M را نشان داد که تشکیل ساختار حلقوی از طریق کیلیت شدن گلیسینات را تأیید می‌کند (22). سنتز کمپلکس‌های مس با هیستیدین، متیونین و ترئونین، تشکیل کمپلکس قابل توجهی را نشان داد، با تغییراتی در ارتعاشات νs(N-H) به ترتیب به میزان 49، 83 و 35 cm-1، که نشان‌دهنده دخالت گروه آمین است (23). پیک‌های اضافی در محدوده 2500-3800 cm-1 برای کمپلکس‌های سولفات روی-گلیسین، کیلیت شدن موفقیت‌آمیز را بیشتر تأیید کرد (24).

Name of the amino acid chelate
pH
SolubilityHygroscopic natureColourConcentration of
metal (%)
References
Zinc glycinate
5.83
++HygroscopicWhite9.93

Zinc   proline
6.13
+HygroscopicWhite8.13(46)
Zinc glutamic acid
3.46
+HygroscopicWhite6.51

Zinc   lysinate
7.5
++HygroscopicWhite20.6(74)
Ferrous bisglycinate:Zinc methionate (25:17)
7.3
++Slightly   hygroscopicReddish   brown17








(38)
Ferrous bisglycinate:Zinc methionate (17:17)



7.3
++Slightly hygroscopicLight brown17

Fe-Glycine
5.35
++HygroscopicBrown15.2

Fe-Arginine
9.01
++Non-hygroscopicBlack13.5

Fe-Proline
5.64
+HygroscopicYellow14.2

Fe-Leucine
3.55
++Non-hygroscopicWhite8.6

Fe-Asparagine
5.95
+HygroscopicYellow10.5(75)
Fe-Cystine
5.29
++Non-hygroscopicWhite11.6

Fe-Valine
4.01
++Non-hygroscopicBrown8.4

Fe-Alanine
4.11
++Non-hygroscopicBlack10.1

Fe-Histidine
6.78
++Non-hygroscopicYellow8.6

Copper amino acid hydrolysate complex (L6H) CuOn (H2O]·nH2O
-

-Green-

Zinc lysine complex
[(L1H) Zn (OAC)2(H2O)2]·H2O

-
+-Yellow21.60

Cobalt lysine complex
[(L1H) (Co)2(OAc)2(H2O)4]·H2O

-
+-Violet18.90

(20)

Manganese   lysine complex
[(L1H) Mn2(OAc)2(H2O)4]

-
+-Yellow16.80

Copper cysteine complex (L3H) Cu]
-
+-Green34.1

Cobalt cysteine   complex [(L3H)   Co (OAc)2
                        (H2O)]·5H2O                            

-
+-Violet13.3

چرا آمینو کلات‌ها نسبت به کلات‌های مصنوعی ترجیح داده می‌شوند؟

فراهمی زیستی ریزمغذی‌ها در خاک به طور قابل توجهی تحت تأثیر عواملی مانند pH خاک و پتانسیل اکسایش-کاهش قرار دارد. ریزمغذی‌ها عموماً در خاک‌های اسیدی تا خنثی رشد می‌کنند، به استثنای قابل توجه مولیبدن (Mo). در خاک‌های آهکی، بخش بزرگی از مواد مغذی ضروری مانند روی (Zn) و آهن (Fe) به صورت رسوبات نامحلول، مانند هیدروکسیدهای روی و آهن، بی‌حرکت می‌شوند. این بی‌حرکتی، به‌ویژه در خاک‌های قلیایی، دسترسی به آنها را به شدت محدود می‌کند و در نتیجه عملکرد بهینه محصولات کشاورزی را به چالش می‌کشد. برای مقابله با این امر، از عوامل کلات‌کننده برای افزایش تحرک و دسترسی ریزمغذی‌ها در محیط‌های خاک استفاده می‌شود. یک کلات زمانی ایجاد می‌شود که یک یون فلزی با دو یا چند گروه دهنده الکترون در یک مولکول واحد تعامل داشته باشد و یک ساختار حلقه‌ای شکل تشکیل دهد (25). این فرآیند کلات‌سازی با تسهیل حرکت فلزات از خاک به ریشه‌های گیاه، جذب مواد مغذی را افزایش می‌دهد و در نتیجه فراهمی زیستی را بهبود می‌بخشد. کپسوله شدن فلزات در حلقه‌های کلات، خواص کاتیونی آنها را تغییر می‌دهد و حساسیت آنها را به رسوب در شرایط شیمیایی خاص کاهش می‌دهد. اشکال کلات شده مواد مغذی به طور گسترده در کشاورزی به عنوان مکمل در کودها، تیمارهای بذر، اسپری‌های برگی و محلول‌های هیدروپونیک استفاده می‌شوند (26-28). با وجود این مزایا، کلات‌های مصنوعی به دلیل اندازه مولکولی بزرگترشان، چالش‌های خاصی مانند هزینه‌های بالاتر و نفوذ محدود به برگ دارند. این محدودیت‌ها منجر به افزایش علاقه به عوامل کلات کننده جایگزین و سازگار با محیط زیست، به ویژه آنهایی که بر اساس ترکیبات آلی یا اسید آمینه هستند، شده است. پیشرفت‌های اخیر نقش کلات کننده‌های طبیعی تولید شده از ریشه‌ها یا میکروارگانیسم‌ها را در کاهش کمبود ریزمغذی‌های خاک برجسته کرده است. عوامل کلات کننده آلی می‌توانند یون‌های فلزی مانند Ca، Mg، Fe، Zn، Mn، Cu و Co را به طور انتخابی جذب کنند و آزادسازی تدریجی و در دسترس بودن پایدار آنها را برای گیاهان تضمین کنند.


در میان کلات کننده‌های آلی، کلات‌های مبتنی بر اسید آمینه به دلیل فراهمی زیستی بالا، هزینه‌های تولید کمتر و ماهیت غیرسمی، به ویژه جذاب هستند. آنها بار خنثی را حفظ می‌کنند که از جذب یا دفع توسط سطوح برگ با بار منفی جلوگیری می‌کند (29). تحقیقات نشان می‌دهد که منابع آلی کلات روی اغلب مؤثرتر از همتایان معدنی خود هستند. با این حال، اثربخشی کلات‌های اسید آمینه می‌تواند بسته به نوع محصول، خاک و روش کاربرد مورد استفاده متفاوت باشد. کلات‌های مبتنی بر اسید آمینه مزایای متعددی از جمله کاهش رقابت بین مواد معدنی کاتیونی، به حداقل رساندن تضاد مواد مغذی و کاهش قابل توجه تلفات نیترات و آلودگی یون‌های فلزی را ارائه می‌دهند که در نهایت پایداری محیط زیست را ارتقا می‌دهد. تفاوت کلیدی بین کلات‌های مصنوعی و اسید آمینه در جدول 2 جدول‌بندی شده است. علاوه بر این، اسیدهای آمینه با افزایش فتوسنتز، افزایش تولید پروتئین و ترویج رونویسی mRNA، رشد گیاه را بهینه می‌کنند (30). با این حال، تحقیقات بیشتری برای اعتبارسنجی کامل این اثرات در سیستم‌های مختلف گیاهی مورد نیاز است.

کلات‌های آمینو و نقش آن در تغذیه محصولات

تأثیر بر ویژگی‌های رشد

اسیدهای آمینه به دلیل عملکرد دوگانه خود به عنوان محرک‌های زیستی و حامل‌های مواد مغذی، که باعث افزایش رشد کلی گیاه و بهبود جذب مواد مغذی می‌شوند، در تغذیه گیاهان اهمیت پیدا کرده‌اند (31). این کلات‌های طبیعی برای افزایش تولید کلروفیل و به حداقل رساندن تخریب آن در برگ‌ها حیاتی هستند، که برای حفظ شادابی گیاه، به ویژه در شرایط دشوار، ضروری است. اسیدهای آمینه مستقیماً بر متابولیسم نیتروژن تأثیر می‌گذارند و منجر به بهبود رنگ برگ، افزایش سطح برگ و افزایش ویژگی‌های رشدی مانند ارتفاع گیاه، شاخص سطح برگ و توسعه ریشه و ساقه می‌شوند (32). به عنوان مثال، مطالعه‌ای در مورد محلول‌پاشی اسیدهای آمینه مانند گلیسین و گلوتامین در غلظت‌های 250، 500 و 1000 ppm نشان داد که استفاده از گلیسین و گلوتامین با میزان 250 و 1000 ppm به طور قابل توجهی سطح کلروفیل برگ را در مقایسه با گیاهان کنترل افزایش داده است (33).

یک رویکرد هم‌افزایی شامل پرایمینگ بذر با کمپلکس‌های روی-تریپتوفان و تلقیح با باکتری‌های حل‌کننده روی (ZSB) به طور قابل توجهی سطح برگ را بهبود بخشید، احتمالاً به دلیل افزایش در دسترس بودن تریپتوفان - یک پیش‌ساز کلیدی در بیوسنتز اکسین که گسترش برگ را تنظیم می‌کند (27). علاوه بر این، نشان داده شده است که اسیدهای آمینه مانند آلانین، سرین، فنیل‌آلانین و تیروزین غلظت برگ مواد مغذی ضروری مانند کلسیم، پتاسیم، آهن، مس و منگنز را افزایش می‌دهند. در محصولات برنج، کاربرد برگی روی و آهن کلات شده با اسید آمینه در مقایسه با کلات‌های مصنوعی و کودهای سولفات، منجر به بهبود رشد برتر شد. نکته قابل توجه این است که گلیسینات آهن که به میزان 5 کیلوگرم در هکتار به خاک و 1٪ به عنوان اسپری برگی استفاده شد، بالاترین ارتفاع گیاه و مقادیر SPAD را به دست آورد. شکل گلیسینات محلول آهن از سنتز مداوم کلروفیل پشتیبانی می‌کند و تولید اسیدهای فنلی و ویتامین C را در غلاف‌ها افزایش می‌دهد (34). تأثیر بر عملکرد و کیفیت محصول
استفاده از کودهای کلات اسید آمینه با افزایش رشد رویشی بهتر و افزایش تولید ماده خشک، عملکرد و کیفیت گیاه را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. این بهبود منجر به جذب بهتر مواد مغذی و استفاده کارآمدتر از ریزمغذی‌های کلات شده می‌شود. آمینو کلات‌ها به طور مثبت بر اجزای مختلف عملکرد، از جمله تعداد گل و میوه، تشکیل میوه، اندازه میوه، تعداد دانه و اندازه دانه تأثیر می‌گذارند و در نتیجه پتانسیل خود را برای بهینه‌سازی بهره‌وری کشاورزی و کیفیت محصول نشان می‌دهند (35). نکته قابل توجه این است که آمینو کلات‌های آهن در محلول‌های غذایی مؤثرتر از Fe-EDTA هستند و می‌توانند به عنوان جایگزینی برای تأمین آهن عمل کنند (36). از سوی دیگر، اسیدهای آمینه به تنهایی می‌توانند عملکرد بیولوژیکی را در شرایط چالش برانگیز به طور قابل توجهی افزایش دهند. به عنوان مثال، استفاده از گلیسین در غلظت‌های 300 و 600 میلی‌گرم در کیلوگرم به گشنیز (Coriandrum sativum) تعداد گیاهان گلدار را کاهش داد اما دوره رشد را طولانی‌تر کرد و در نتیجه عملکرد و تولید زیست توده بهبود یافت (37). هنگامی که اسیدهای آمینه با ریزمغذی‌ها کلات می‌شوند، کودهای حاصل، افزایش کارایی و بهره‌وری بیشتر و بهبود کیفیت را ارائه می‌دهند. برای مثال، کاربرد Zn-Gly و Zn-Ala منجر به غلظت بالاتر روی در بافت‌های گیاهی و عملکرد بیشتر دانه در مقایسه با ZnSO4 شد. در کشت گوجه‌فرنگی گیلاسی در شرایط بدون خاک با pH بالا (pH 8.0)، بیوکلات‌های آهن در بهبود عملکرد و تغذیه آهن نسبت به Fe-EDDHA مؤثرتر بودند، احتمالاً به دلیل نفوذ بیشتر و آزادسازی کنترل‌شده مواد مغذی (26). در مطالعه دیگری، تلفیق RDF (250:75:75 کیلوگرم NPK در هکتار) با محلول‌پاشی 0.2٪ آهن-گلیسینات و روی-متیونین (17:17) عملکرد دانه ذرت را به 5932 کیلوگرم در هکتار و تجمع ماده خشک را به 14013 کیلوگرم در هکتار افزایش داد که از تیمارهای محلول‌پاشی مرسوم بهتر بود (38). عملکرد برتر مشاهده‌شده از اسیدهای آمینه محلول‌پاشی‌شده را می‌توان به نفوذ کارآمد آنها به بافت‌های برگ نسبت داد. این اسیدهای آمینه برای طیف وسیعی از فرآیندهای بیولوژیکی، از جمله تقسیم سلولی، رشد، رونویسی mRNA، فتوسنتز، رشد بذر و سنتز تنظیم‌کننده‌های داخلی، قندها و پروتئین‌ها ضروری هستند (39). اثرات دقیق کاربردهای آمینو کلات بر افزایش عملکرد در جدول 3 خلاصه شده است.
کودهای کلات اسید آمینه نه تنها به طور قابل توجهی بر پارامترهای بیوشیمیایی مختلف تأثیر می‌گذارند، بلکه با افزایش ماندگاری محصولات پس از برداشت، کیفیت آنها را نیز بهبود می‌بخشند. نشان داده شده است که کلات‌های آهن کیفیت انبارداری را حفظ می‌کنند.