深度解析氨基酸在農業上的應用價值發表時間:2022-12-23 12:00
▍什么是氨基酸? 氨基酸(amino acid),是含有氨基和羧基的一類有機化合物的通稱。強調一下,它是有機化合物,是組成蛋白質的基本單位,是一切生命的基礎,對于同樣是生命體的植物來講,氨基酸是其構建生命大廈的基石。 20世紀以來,科學家對氨基酸的應用研究重點一直放在人類營養和動物營養上,忽視了其在植物營養上的重要作用。最近幾十年,植物生理學逐漸發展起來,氨基酸的重要作用也被發掘了出來。 ▍哪些氨基酸能夠被植物吸收利用? 首先科學家發現氨基酸有左旋和右旋之分,被定義為L-型氨基酸(左旋氨基酸)和D-型氨基酸(右旋氨基酸),L-型氨基酸是D-型氨基酸的鏡像,就像是人的雙手,左手是右手的鏡像,左旋就像人的左手,右旋就像人的右手。 動植物只能利用L-型氨基酸(左旋氨基酸),而D-型氨基酸只能夠被某些細菌和真菌所利用,不能給動植物體所利用。因此,只有左旋氨基酸才具有生物活性,才能被動植物所吸收利用。 ▍18種氨基酸對植物的生理作用 1. 丙氨酸Alanine:增加葉綠素的合成,調節葉片氣孔,抵抗病菌入侵。 2. 精氨酸Arginine:促進根系生長; 提高植物的耐鹽能力。 3. 天門冬氨酸Aspartate:促進種子發芽和蛋白質的合成,并在快速生長期提供充足的氮元素。 4. 半胱氨酸Cysteine:具有抗氧化的作用,維持細胞功能。 5. 谷氨酸Glutamate:降低作物中的硝酸鹽含量。促進種子發芽,促進葉片光合作用,增加葉綠素的合成。 6. 甘氨酸Glycine:增強作物的光合作用,有利于作物生長,增加作物含糖量。而且它是天然的金屬螯合劑。 7. 組氨酸Histidine:調節葉片氣孔,抵抗病菌入侵。促進細胞分裂素的合成。 8. 異亮氨酸、亮氨酸Isoleucine and leucine:提高耐鹽能力,提升花粉的活力和芳香性,促進萌芽。 9. 賴氨酸Lysine:促進葉綠素的合成,增強植物抗寒抗旱的能力。 10. 蛋氨酸Methionine:促進植物內源激素乙烯和多胺的合成。 11. 苯丙氨酸Phenylalanine:促進木質素和花青素的合成。 12. 脯氨酸Proline:提高植物對滲透脅迫的抗性和花粉的活力。 13. 絲氨酸Serine:參與細胞分化,促進發芽。 14. 蘇氨酸Threonine:提高植物的耐受性,減少蟲害,改善腐殖質化過程。 15. 色氨酸Tryptophan:促進內源激素生長素吲哚乙酸的合成,改善芳香族化合物的合成。 16. 酪氨酸Tyrosine:增強植物的抗旱性,提升花粉的活力和促進萌芽。 17. 纈氨酸Valine:提高種子發芽率和改善作物風味。 ▲種植中根據想要達到哪些效果使用什么樣的氨基酸 ▍氨基酸的生產工藝 不同的生產方法對氨基酸的效果也有很大影響,氨基酸的生產方法包括化學合成法、酶解法、微生物發酵法、水解法,目前農業上主要采用的是水解法和酶解法。 酸、堿水解法 此種生產方法生產成本低,工藝相對簡單,采用鹽酸、硫酸或者燒堿進行水解處理,然后經過中和、濃縮等工藝,最后生產出氨基酸,因此生產出的氨基酸不僅左旋氨基酸被破壞,其中通常氯離子或者鈉離子含量高。 酸解時色氨酸、羥基氨基酸(絲氨酸、蘇氨酸)容易被分解;堿解時精氨酸會脫氨損失,這些氨基酸對植物有特定的生長調節作用;且生命活性物質如核苷酸、多肽等含量低,多數被破壞。(市面上有部分企業就是采用這種氨基酸來源) 酶解法 此種方法相對氨基酸種類保留比較全面,植物可吸收的左旋氨基酸得到保護,寡肽含量較高,有害物質少,在農業中應用無疑是最適合的。 一些先進的技術可以根據分子量需求進行定向剪切,得到需要的分子量區間,如寡肽的分子量在1000道爾頓以下,更利于作物吸收利用,但技術要求比較高。 ▍植物源&動物源氨基酸 蛋白分為植物性蛋白和動物性蛋白,蛋白經過分解后形成氨基酸,也就是我們說的植物源氨基酸和動物源氨基酸。經常會有人問,植物源氨基酸和動物源氨基酸哪種好,針對這個問題也出現過很多爭論,各說各有理。 實際不管是哪種來源的氨基酸,沒有好與壞之分,這個問題好比是問人吃肉好,還是吃魚好,還是吃大豆好。人為什么五谷雜糧、魚、肉都要吃,為什么要均衡飲食才能身體健康,就是因為不同的食物中的氨基酸組成比例不同,20種基本的氨基酸靠某一種食物不可能涵蓋的全面,或是不可能均衡,不同的氨基酸對人體都有各自的作用,對于植物也是一樣,不同來源的氨基酸組成比例不同,對植物的生理功能影響也是不一樣的。 人可以將蛋白類食物經過牙齒粉碎,然后進入腸胃,經過胃酸和腸道的胰酶分解,將蛋白質分解成多肽、寡肽、小肽、游離氨基酸等進行吸收。但是植物不具備這些分解功能,只能人為的分解后進行葉面或是根部補充,雖然植物自身可以合成所需的各種氨基酸,但是受不良氣候和病蟲害、藥害等各種逆境影響,有些氨基酸的合成受到限制或是合成功能減弱,就需要通過根部或是葉面外源的補充來調節植物達到各種生理平衡,促使植物生長達到最佳狀態,這也是我們使用氨基酸類生物刺激素的目的。 植物源氨基酸常見的來源有大豆、小麥、燕麥、玉米等,動物源蛋白來源相對比較廣泛,動物毛發(羽毛、豬鬃等)、蠶蛹、動物血液、內臟、皮骨、低值魚等都可以被水解成可利用的氨基酸,而同樣是植物源的所含的氨基酸比例也大不相同,動物源的亦是如此。比如,水解動物毛發中含胱氨酸、絲氨酸較高,水解動物皮骨中含甘氨酸、脯氨酸較高,動物血液里含亮氨酸、苯丙氨酸較高,玉米、小麥中則含谷氨酸較高。 不同來源的氨基酸因氨基酸的組成比例不同,對作物的效果表現是有差異的。如需要提高作物的抗逆性,含脯氨酸、甘氨酸較高的動物皮骨來源的氨基酸是最佳的選擇,如要增加植物的木質化、控梢、增加花青素,那含苯丙氨酸較高的動物血液來源的氨基酸是較好的選擇,如果是綠葉、促長,那含谷氨酸較高的小麥、玉米等植物性氨基酸原料效果突出。所以說,植物源氨基酸和動物源氨基酸沒有好壞之分,只有針對其特性,才能更好的發揮作用。 我們只有充分發掘并了解氨基酸對植物生長中的作用,才能根據這些特性有針對性的更好的去開發和應用好各種氨基酸,對現代農業產生更大的推動的作用, 本文由肥料國際貿易(FertilizerTrade)整理發布,轉載請注明來源。 文章來源:網絡 電話:0769—83828177 83981839 傳真:83555837 服務熱線:13669811777 微信:林氏生物 |