又一种生物合成新物质,将成为农业刺激剂的新贵,它就是——依克多因,其又称四氢甲基嘧啶羧酸,是一种氨基酸衍生物。 它是1985年,德国科学家Prof. Galinski在埃及沙漠地区的盐湖中发现了高嗜盐菌(Halomonas Elongata),这种细菌能在高温、干燥、强UV 照射、高盐度环境下生存,经科学家研究发现这主要多亏了它在细胞外层进化出的一种天然保护成分——依克多因(Ectoin),可保护高嗜盐菌免受渗透胁迫和高温脱水的影响。 依克多因在农业中强大作用: 依克多因和水结合,形成了一个由水分子组成的强大的保护壳,能高效阻挡太阳光和蓝光的侵害,抵御空气中的污染物和过敏原,能使生物忍受着高温、干燥、高盐和强烈的紫外线照射。 首先,依克多因可以改善植物的抗逆性。 在面对干旱、高温、盐碱等恶劣环境时,依克多因能够提高植物的适应能力,减少环境压力对植物生长的影响。这对于提高农作物的产量和质量具有重要意义。 其次,依克多因还可以促进植物的生长和发育。 在植物的种子萌发、根系生长、光合作用等过程中,依克多因都能发挥积极作用。通过促进植物的生长,可以进一步提高农作物的产量和品质。 依克多因还可以增强植物的抗病虫害能力。 其抗炎和抗菌性能可以帮助植物抵抗病虫害的侵袭,减少农药的使用,降低农业生产对环境的影响。 使用方式及条件 盐胁迫条件下,以依克多因为主要成分的生物刺激素产品浓度在4-5mg/L,对水培作物抗逆效果最好; 低温(温度骤降)胁迫,以依克多因为主要成分的生物刺激素产品浓度2mg/L; 盆栽条件下,以依克多因为主要成分的生物刺激素产品可以显著提高作物耐盐性,不同作物作用浓度存在差异,西瓜、番茄10-20mg/L,辣椒、萝卜为50-80mg/L 。 依克多因的生物合成 目前,依克多因工业化生产(Ectoin)主要是从嗜盐菌菌株来提取,利用嗜盐菌菌生产工业技术已经建立,该项技术以高浓度的甘油作为碳源,采用一种被称为“细菌挤奶”工艺来生产。 嗜盐菌菌株在高浓度(如100g/L)的盐培养液中进行生长繁殖,依克多因作为透压补偿溶质在某些嗜盐细菌内大量的累积,以抵抗外界环境高渗透压的改变; 当细胞浓度达到最高的时候,这时盐浓度突然从高浓度(如100g/L)降到低浓度(如20g/L),在受到低渗刺激时,细菌又可以瞬间向外界释放累积于细胞内的依克多因,避免由于环境渗透压的降低而导致的细胞膨胀或破碎,这就是依克多因发酵液,想要含量高,通过过滤,结晶等技术可进一步纯化从而得到纯的依克多因。 |
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