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发表时间:2022-12-23 12:00
蛋白质是构成生命的基础物质,而蛋白质的基础物质就是氨基酸,氨基酸对于植物和人、动物都是不可或缺的,氨基酸除参与蛋白质合成的基本营养功能外,同时也具备功能性,直接参与人和植物的各种生理活动和激素的合成。


  • 什么是氨基酸?

  • 哪些氨基酸能够被植物吸收利用?

  • 各种氨基酸的来源及在植物内有哪些功能?

什么是氨基酸?

氨基酸(amino acid),是含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。 强调一下,它是有机化合物,是组成蛋白质的基本单位,是一切生命的基础,对于同样是生命体的植物来讲,氨基酸是其构建生命大厦的基石。

20世纪以来,科学家对氨基酸的应用研究重点一直放在人类营养和动物营养上,忽视了其在植物营养上的重要作用。最近几十年,植物生理学逐渐发展起来,氨基酸的重要作用也被发掘了出来。

▍哪些氨基酸能够被植物吸收利用?

首先科学家发现氨基酸有左旋和右旋之分,被定义为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-型氨基酸的镜像,就像是人的双手,左手是右手的镜像,左旋就像人的左手,右旋就像人的右手。

动植物只能利用L-型氨基酸(左旋氨基酸) ,而D-型氨基酸只能够被某些细菌和真菌所利用,不能给动植物体所利用。因此,只有左旋氨基酸才具有生物活性,才能被动植物所吸收利用。

▍18种氨基酸对植物的生理作用

1. 丙氨酸Alanine: 增加叶绿素的合成,调节叶片气孔,抵抗病菌入侵。

2. 精氨酸Arginine: 促进根系生长; 提高植物的耐盐能力。

3. 天门冬氨酸Aspartate: 促进种子发芽和蛋白质的合成,并在快速生长期提供充足的氮元素。

4. 半胱氨酸Cysteine: 具有抗氧化的作用,维持细胞功能。

5. 谷氨酸Glutamate: 降低作物中的硝酸盐含量。促进种子发芽,促进叶片光合作用,增加叶绿素的合成。

6. 甘氨酸Glycine: 增强作物的光合作用,有利于作物生长,增加作物含糖量。而且它是天然的金属螯合剂。

7. 组氨酸Histidine: 调节叶片气孔,抵抗病菌入侵。促进细胞分裂素的合成。

8. 异亮氨酸、亮氨酸Isoleucine and leucine: 提高耐盐能力,提升花粉的活力和芳香性,促进萌芽。

9. 赖氨酸Lysine: 促进叶绿素的合成,增强植物抗寒抗旱的能力。

10. 蛋氨酸Methionine: 促进植物内源激素乙烯和多胺的合成。

11. 苯丙氨酸Phenylalanine: 促进木质素和花青素的合成。

12. 脯氨酸Proline: 提高植物对渗透胁迫的抗性和花粉的活力。

13. 丝氨酸Serine: 参与细胞分化,促进发芽。

14. 苏氨酸Threonine: 提高植物的耐受性,减少虫害,改善腐殖质化过程。

15. 色氨酸Tryptophan: 促进内源激素生长素吲哚乙酸的合成,改善芳香族化合物的合成。

16. 酪氨酸Tyrosine: 增强植物的抗旱性,提升花粉的活力和促进萌芽。

17. 缬氨酸Valine: 高种子发芽率和改善作物风味。


▲种植中 根据想要达到哪些效果使用什么样的氨基酸

氨基酸的生产工艺

不同的生产方法对氨基酸的效果也有很大影响,氨基酸的生产方法包括化学合成法、酶解法、微生物发酵法、水解法,目前农业上主要采用的是水解法和酶解法。

酸、碱水解法

此种生产方法生产成本低,工艺相对简单,采用盐酸、硫酸或者烧碱进行水解处理,然后经过中和、浓缩等工艺,最后生产出氨基酸,因此生产出的氨基酸不仅左旋氨基酸被破坏,其中通常氯离子或者钠离子含量高。

酸解时色氨酸、羟基氨基酸(丝氨酸、苏氨酸)容易被分解;碱解时精氨酸会脱氨损失,这些氨基酸对植物有特定的生长调节作用;且生命活性物质如核苷酸、多肽等含量低,多数被破坏。(市面上有部分企业就是采用这种氨基酸来源)

酶解法

此种方法相对氨基酸种类保留比较全面,植物可吸收的左旋氨基酸得到保护,寡肽含量较高,有害物质少,在农业中应用无疑是最适合的。

一些先进的技术可以根据分子量需求进行定向剪切,得到需要的分子量区间,如寡肽的分子量在1000道尔顿以下,更利于作物吸收利用,但技术要求比较高。

▍植物源&动物源氨基酸

蛋白分为植物性蛋白和动物性蛋白,蛋白经过分解后形成氨基酸,也就是我们说的植物源氨基酸和动物源氨基酸。 经常会有人问,植物源氨基酸和动物源氨基酸哪种好,针对这个问题也出现过很多争论,各说各有理。

实际不管是哪种来源的氨基酸,没有好与坏之分, 这个问题好比是问人吃肉好,还是吃鱼好,还是吃大豆好。人为什么五谷杂粮、鱼、肉都要吃,为什么要均衡饮食才能身体健康,就是因为不同的食物中的氨基酸组成比例不同,20种基本的氨基酸靠某一种食物不可能涵盖的全面,或是不可能均衡,不同的氨基酸对人体都有各自的作用,对于植物也是一样,不同来源的氨基酸组成比例不同,对植物的生理功能影响也是不一样的。

人可以将蛋白类食物经过牙齿粉碎,然后进入肠胃,经过胃酸和肠道的胰酶分解,将蛋白质分解成多肽、寡肽、小肽、游离氨基酸等进行吸收。 但是植物不具备这些分解功能,只能人为的分解后进行叶面或是根部补充, 虽然植物自身可以合成所需的各种氨基酸,但是受不良气候和病虫害、药害等各种逆境影响,有些氨基酸的合成受到限制或是合成功能减弱,就需要通过根部或是叶面外源的补充来调节植物达到各种生理平衡,促使植物生长达到最佳状态,这也是我们使用氨基酸类生物刺激素的目的。

植物源氨基酸常见的来源有大豆、小麦、燕麦、玉米等,动物源蛋白来源相对比较广泛,动物毛发(羽毛、猪鬃等)、蚕蛹、动物血液、内脏、皮骨、低值鱼等都可以被水解成可利用的氨基酸,而同样是植物源的所含的氨基酸比例也大不相同,动物源的亦是如此。 比如,水解动物毛发中含胱氨酸、丝氨酸较高,水解动 物皮骨中含甘氨酸、脯氨酸较高,动物血液里含亮氨酸、苯丙氨酸较高,玉米、小麦中则含谷氨酸较高。

不同来源的氨基酸因氨基酸的组成比例不同,对作物的效果表现是有差异的。 如需要提高作物的抗逆性,含脯氨酸、甘氨酸较高的动物皮骨来源的氨基酸是最佳的选择,如要增加植物的木质化、控梢、增加花青素,那含苯丙氨酸较高的动物血液来源的氨基酸是较好的选择,如果是绿叶、促长,那含谷氨酸较高的小麦、玉米等植物性氨基酸原料效果突出。 所以说,植物源氨基酸和动物源氨基酸没有好坏之分,只有针对其特性,才能更好的发挥作用。

我们只有充分发掘并了解氨基酸对植物生长中的作用,才能根据这些特性有针对性的更 好的去开发和应用好各种氨基酸,对现代农业产生更大的推动的作用,


本文由 肥料国际贸易(FertilizerTrade) 整理发布,转载请注明来源。

文章来源: 网络


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