CN101186534A - 含有核酸降解物叶面肥的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种含有核酸降解物叶面肥的制备方法，本发明的特点，是采用麦芽根用水低温浸提获得核酸酶液，按照核酸与麦芽根1∶2～3的重量比混合核酸溶液和酶液，在65℃pH5.6条件下水解3～4小时；再经灭酶、过滤、浓缩、制粉得到含有核酸降解物叶面肥产品。本发明制备方法的工艺简单、原料易得、无污染排放、生产成本低；所制备叶面肥的核酸降解物为核苷、核苷酸、嘧啶、嘌呤等小分子，利于作物的核酸代谢过程，还含有大量的糖类和蛋白质及矿物质等农作物生长所需的营养成分，其可促进作物生长、增强抗性、显著提高产量和品质，提高小麦产量7～10％，提高蛋白含量1％，面筋含量3％；本发明的叶面肥按作物生长的需求制成溶液喷施，叶面吸收速度快，且不会对土壤产生污染，是一种无公害的绿色肥料。

Description

含有核酸降解物叶面肥的制备方法

技术领域

本发明属于含核酸降解物叶面肥制备方法的改进，具体涉及作物生长肥料制备的技术领域。

背景技术

核酸是构成生命的基础物质，是物质代谢和能量代谢的基础，核酸的性质及数量的差异能导致生物种类和生长状态的多样性。对于同种类的生命体来说，核酸的数量及存在形式的不同决定了该生命体的强弱旺衰。因此，核酸物质对于农作物生产中的产量提高和产品品质改善有着不可替代的作用；核苷、核苷酸、嘧啶及嘌呤等核酸小分子既可以调节植物的生长，又可以作为营养源被植物叶面迅速吸收，增强植株根系活力，提高植株抗逆能力，从而提高农作物的产量、改善农产品品质，同时减少农药的使用，提高农业生产的环保化。

核酸小分子对植物具有增强根系活力，提高根部对磷、钾肥的吸收；提高农作物苹果酸酶和琥珀酸酶的活性，促进植株的同化能力，增强光合作用的强度，对植物生长具有调节和营养作用(王熹等.核酸降解物在水稻生产上的应用及其作用机理的研究[J].生物化学与生物物理学报，1975，7(1)：31-39)。中国专利文献(CN1238323A)公开了一种核酸类叶面肥的制备方法，由于其核酸的降解采用碱解的化学方法，使得核酸降解物只有嘌呤和嘧啶，且成分单一；所以，该专利存在有核酸降解物成分单一和化学碱解方法不利于环境保护及生产成本过高的问题。经检索，目前尚无更好的含核酸降解物叶面肥的制备方法，能够解决这些问题，也未见有含核酸降解物叶面肥的商品销售。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有核酸降解物叶面肥的制备方法，该制备方法采用酶法降解核酸，工艺简单、原料易得、无污染排放、生产成本低，同时所制备的的叶面肥营养成分丰富、增产效果明显，为无公害绿色肥料。

本发明所提供的含有核酸降解物叶面肥的制备方法，具体步骤如下：

1、浸提核酸酶  本发明采用啤酒生产中下脚料麦芽根为核酸酶的浸提原料，由于核酸酶是具有生物活性的蛋白质，在水溶液中极易失去活性，且麦芽根中富含蛋白质、糖、矿物质等多种营养成分，导致水溶液中微生物极易生长，所以，在核酸酶浸提时应防止微生物的生长及酶失活；用10倍重量的水浸泡麦芽根，在4～15℃条件下浸提10～13小时，过滤后滤液静置40～50分钟，收集上清液为核酸酶液；

2、溶解核酸  将核糖核酸按2～4％的重量比溶解于60℃～70℃热水中，为了增加溶解度，可以加入适当的碱液(如KOH)助溶；

3、核酸的水解按照核酸与麦芽根重量比为1∶2～3的比例混合核酸溶液和核酸酶液，在65℃条件下、维持pH5.6、水解3～4小时；

4、核酸水解结束后，及时进行酶灭活，以免反应继续进行；将水解液加热煮沸保持10分钟灭酶，调pH至7.0离心过滤，收集上清液进行浓缩，经干燥制粉得到含有核酸降解物叶面肥产品，为棕黄色粉状物。

本发明所制备的含有核酸降解物叶面肥，由于含有核苷、核苷酸、嘌呤、嘧啶等多种核酸小分子，其共同特点是具有紫外吸收，所以用核苷含量为代表做为含核酸降解物定量检测的标准；检测采用260nm波长的紫外吸收，吸收常数及分子量采用腺苷、胞苷、鸟苷、尿苷四种核苷的平均值。

经检测，本发明含核酸降解物叶面肥的成分组成为：核酸降解物(包括核苷、核苷酸、嘧啶、嘌呤等核酸小分子)含量40％以上，蛋白质含量8～13％，还原糖含量7～10％，总糖含量19～23％，氮含量11.05％，磷含量5.48％，钾含量5.96％，铁含量2.15mg/g，钙含量868.75μg/g，镁含量1.225mg/g，锌含量11.75μg/g，铜含量3.0μg/g，锰含量8.25μg/g。

实验表明，本发明所制备叶面肥中，所含的核苷、核苷酸、嘧啶、嘌呤等核酸小分子，不仅可以参与植物的核酸代谢过程，而且可以促进作物生长、延缓植物衰老、增强作物抗性、显著提高产量和品质；所含的糖类和蛋白质及矿物质等各种成分为农作物生长所需的营养成分，可被作物吸收参与代谢，叶面吸收速度比根部快，且不会对土壤产生污染，是一种无公害的绿色肥料。该产品为水溶性棕黄色粉末，可根据农作物生长的需求，配制成50～300ppm浓度的溶液进行叶面喷施。

通过小麦大田试验证明，本发明含核酸降解物叶面肥能提高源端的碳水化合物的输出和灌浆中后期库端的淀粉累积，提高小麦产量7～10％，提高蛋白含量1％，面筋含量3％，从而改善小麦品质。通过在不同程度胁迫下的研究，本发明叶面肥对植物生理的影响，在含水量、生长量、叶绿素含量、根系活力、细胞膜相对透性、丙二醛含量、脯氨酸含量和抗逆性等方面均有改善；试验表明，其还具有防治病虫害的作用，未施用作物的病虫害是施用叶面肥的1.2～1.5倍，虫害比约为6倍，所以本发明叶面肥的施用可以减少农药和化肥的用量，对地力和环境具有良好的作用，生态效果较为明显。这些对含核酸降解物叶面肥的推广应用奠定了理论基础。

本发明所制备的含核酸降解物叶面肥是以酵母核糖核酸(RNA)为原料，并利用啤酒生产中的废弃物——麦芽根作为酶原料，通过生物酶水解方法将核糖核酸降解为核酸小分子；由于采用麦芽根使其还含有大量的糖类、蛋白质、氨基酸及氮、磷、钾、铁、钙、镁、锌、铜、锰等矿物质，这些均为作物生长所必需的营养成分。

本发明采用生物酶降解的制备方法工艺简单、原料易得、无污染排放、生产成本低，与现有方法(酸解/碱解)相比具有以下优点：1、降解条件温和，不会造成环境污染；2、以麦芽根作为酶源，在麦芽根所含的核酸水解酶、磷酸二酯酶、磷酸单酯酶及核苷酶等系列酶的作用下，能将核糖核酸降解为核苷、核苷酸、嘧啶、嘌呤等小分子，克服了现有技术中核酸小分子的单一问题；同时由麦芽根获取的酶液含有大量的糖、蛋白质及矿物质，从而丰富了叶面肥的营养成分；3、可使啤酒生产中的废弃物麦芽根得到有效利用，既丰富了叶面肥产品，又能获得良好的社会和经济效益。

具体实施方式

以下结合实例详细说明本发明技术方案的具体实施方式。

例1、取2.5kg啤酒生产中下脚料麦芽根置入25L水中，搅拌均匀，置于4℃条件下浸泡12小时，过滤后滤液静置45分钟收集上清为核酸酶液，酶液量约为16L，预热到60℃；

用60℃的25L水搅拌条件下溶解1kg核糖核酸(上海伯仲公司生产的酵母核糖核酸)，用KOH溶液调节pH至5.0助溶；将60℃酶液与核酸溶液混合，调节pH至5.6，在65℃条件下水解3.3小时；水解结束后，立即加热煮沸10分钟灭酶，用KOH调节pH至7.0，在3500r/min离心过滤除去不容性杂质，收集上清液进行真空减压浓缩至6.5L(核酸水解物含量约104g/L)；经干燥喷粉得叶面肥成品1.54kg，其中核酸水解物含量为42％。

例2、取2.5kg啤酒生产中下脚料麦芽根置入25L水中，搅拌均匀，置于10℃条件下浸泡10小时，过滤后滤液静置40分钟收集上清为核酸酶液，酶液量约为18L，预热到60℃；

用70℃的30L水搅拌条件下溶解1kg核糖核酸(上海伯仲公司生产的酵母核糖核酸)，用KOH溶液调节pH至5.0助溶；将60℃酶液与核酸溶液混合，调节pH至5.6，在65℃条件下水解3.8小时；水解结束后，立即加热煮沸10分钟灭酶，用KOH调节pH至7.0，在3800r/min离心过滤除去不容性杂质，收集上清液进行真空减压浓缩至6.8L(核酸水解物含量约97g/L)；经真空低温干燥得叶面肥成品粉1.62kg，其中核酸水解物含量为40％。

Claims (2)

1.一种含有核酸降解物叶面肥的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

①、浸提核酸酶  用10倍重量的水浸泡麦芽根，在4～15℃条件下浸提10～13小时，过滤后滤液静置40～50分钟，收集上清液为核酸酶液；

②、溶解核酸将核糖核酸按2～4％的重量比溶解于60℃～70℃热水中；

③、核酸的水解  按照核酸与麦芽根重量比为1∶2～3的比例混合核酸溶液和核酸酶液，在65℃条件下、维持pH5.6、水解3～4小时；

④、将水解液加热煮沸保持10分钟灭酶，调pH至7.0离心过滤，收集上清液进行浓缩，经干燥制粉得到含有核酸降解物叶面肥产品。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述的核酸溶解过程中，加有碱液助溶。