CN104446692A - 利用壳聚糖固体发酵的植物生长促进剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为通过壳聚糖的固体发酵制备的植物生长促进剂，以及利用其的促进植物生长的方法，根据本发明的植物生长促进剂是，利用寡孢根霉菌菌株将壳质固体发酵而制备得到，其保存性优异，具有促进植物生长的效果，能够使对人体有益的壳聚糖吸入到植物体内。

Description

利用壳聚糖固体发酵的植物生长促进剂的制备方法
技术领域
本发明涉及利用壳聚糖固体发酵的植物生长促进剂的制备方法。
背景技术
壳质为资源丰富的天然高分子物质，仅排列于细胞膜质(cellulose)之后，壳质主要分布在螃蟹、小龙虾、或者虾等甲壳类或菌类、以及藻类等高等植物细胞壁中。壳聚糖是通过壳质的脱醛基化而制备得到，根据脱醛基化的程度，在水中的溶解度也不同。近年来，壳聚糖具有无毒、绿色环保以及生物适应性高等优点，而应用于众多领域。壳聚糖能够活化细胞，从而抑制老化的同时强化免疫力，且能够预防疾病，因此，公认为能够提高生物体的自然治愈能力的同时，能够调整生物体的节律。此外，具有吸附有害胆固醇、排泄以及抗癌作用，能够吸附导致血压上升的卤化物离子，从而，抑制在肠中吸收，向体外排出而抑制了血压上升。以往，将螃蟹、小龙虾、或者虾等甲壳类的壳，使用强酸(盐酸)和强碱(氢氧化钠溶液)来制备得到，但是，具有强酸和强碱破坏环境的问题。因此，需要一种不破坏环境，以低廉的价格制备壳聚糖的方法。
为了提供对人体有利的壳聚糖，制备各种含有壳聚糖的产品，如含有壳聚糖的海蜒酱、含有壳聚糖的泡菜、含有壳聚糖的面包、含有壳聚糖的糕点、含有壳聚糖的黄酱等。使果蔬类吸收壳聚糖，从而提供含有壳聚糖的果蔬类的研究也正在进行。
目前，通过固体培养分解壳聚糖后，向植物供给，并使植物体成功吸收壳聚糖的例子，至今没有报道。本发明人发现，寡孢根霉菌菌株通过固体培养，使甲壳类的壳质分解而制备壳聚糖，使用其固体培养发酵物处理植物时，可以被植物体吸收而完成了本发明。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)韩国发明专利2009-0135168公开了一种壳质的获取方法，该方法包括以下步骤：(a)将甲壳类的壳洗涤、干燥以及粉碎的步骤；(b)使用酒精萃取上述步骤(a)中粉碎的甲壳类壳中含有的虾青素的脱色步骤；(c)经上述步骤(b)脱色的甲壳类的壳，放入具有乳酸的萃取容器中烧开，从而萃取并分离灰分的脱灰步骤；(d)经上述脱灰步骤得到的甲壳类的壳放入装有碳酸钾(K2CO3)的萃取容器中烧开，萃取并分离蛋白质得到壳质的脱蛋白质步骤。
(专利文献2)韩国发明专利2007-0096386公开了一种海蜒酱的制备方法，其以含有壳聚糖的黄土水性萃取液为主要材料。
(专利文献3)发明专利0880603公开了一种利用了壳聚糖和壳聚糖分解酶的水处理污泥的处理方法和使用其的肥料制备方法。
(专利文献4)专利第0992213公开了一种利用了根霉属菌的低分子壳聚糖的制备方法以及使用其的含有壳聚糖的植物的生产方法，该方法包括以下步骤：乳酸溶液中溶解壳聚糖的步骤；在上述溶解有壳聚糖的溶液中，混合寡孢根霉菌培养液KCCM 10624，生产分子量为3600以下的低分子量壳聚糖的步骤；将上述低分子壳聚糖投入到西红柿中的步骤，从而制备含有低分子壳聚糖的西红柿的生产方法。
(专利文献5)美国专利2002-1611187公开了一种利用Rhizopus azygosporus制备壳聚糖的方法。但是，在该专利中，在培养Rhizopus azygosporus时使用了液体培养。
(专利文献6)美国专利US 6255085 B1公开了一种生产壳聚糖的方法，将Actinomucortaiwanensis真菌在培养基5-60g/L的玉米浆中培养而制备。
非专利文献
(非专利文献1)Zhang等Carbohydrate Polymers(Volume 101,2014年1月30日,57-67页)中公开了利用Rhizopus japonicus，通过液体培养的壳聚糖的生产方法。
(非专利文献2)Chatterjee等在International Journal of BiologicalMacromolecules(Volume 42,Issue 2,2008年3月1日，120-126页)中公开了利用Rhizopusorizae的壳聚糖的制备过程中，研究了植物酶的影响，公开了植物酶使壳聚糖的产量增加的报道。
(非专利文献3)Mahata等在Carbohydrate Research(In Press,Accepted Manuscript,Avai lable onl ine 13 June 2013)中公开了使用Rhizopus oligosporus制备壳聚糖的方法。
发明内容
本发明要解决的技术课题
本发明的目的在于提供一种含有壳聚糖的植物生长促进剂的制备方法，该方法包括，利用寡孢根霉菌菌株进行壳质的固体培养步骤。
本发明的目的在于提供一种增加植物体内壳聚糖含量的方法，该方法包括，处理壳质的寡孢根霉菌菌株固体培养物。
解决技术课题的方法
为了达到上述发明目的，本发明的第一技术方案提供一种含有壳聚糖的植物生长促进剂的制备方法，该方法包括以下步骤：准备谷物的步骤；给上述谷物吸附壳质物质的步骤；将上述吸附有壳质的谷物粉碎的步骤；将上述粉碎的粉碎物上接种寡孢根霉菌菌株后，使之发酵的步骤。就上述谷物而言，只要是寡孢根霉菌菌株能够利用的谷物均可，没有特别的限定。上述谷物，优选为选自由大豆粕、玉米、小麦皮组成的群组的一种以上的谷物。
本发明的第二技术方案提供一种增加植物体内的壳聚糖吸收量的方法，该方法包括以下步骤：准备谷物的步骤；给上述谷物吸附壳质物质的步骤；将上述吸附有壳质的谷物粉碎的步骤；将上述粉碎的粉碎物上接种寡孢根霉菌菌株后，使之发酵的步骤；将上述发酵物处理植物的步骤。上述植物可以是香瓜、西红柿等果蔬类。更优选是生菜。就上述谷物而言，只要是寡孢根霉菌菌株能够利用的谷物均可，没有特别的限定。上述谷物，优选为选自由大豆粕、玉米、小麦皮组成的群组的一种以上的谷物。
发明效果
本发明利用寡孢根霉菌菌株分解壳质，以制备壳聚糖的情况下，使用了固体培养方法，因此无需使用乳酸等缓冲溶液来溶解壳质，且无需使用强酸强碱，可以减少环境污染，同时，由于减少了除去缓冲溶液等的费用，因此，从降低成本的方面，非常有利。
根据本发明，使用的谷物可用于促进植物的生长，在本发明中，壳质通过物理方法被粉碎，增加了植物可吸收的状态。
根据本发明的组合物为固态，并非为液态，因此，降低了微生物引起的污染，具有保存期限几乎为半永久的特征。
具体实施方式
通过下述实施例，更详细说明本发明。但是，下述实施例仅用于说明本发明，并不能用于限定本发明的权利范围。本发明的权利范围，可依据权利要求范围进行解释，也包括本技术领域的技术人员，容易想到的可置换的范围。
实施例1.含有壳聚糖的植物生长促进剂的制备方法
壳质被分解的含有壳聚糖的植物生长促进剂，通过以下步骤制备得到。
(a)准备25kg的谷物(用于动物饲料的麦芽粉为主原料)，吸附200g的壳质粉末的步骤；
(b)在上述吸附了壳质粉末的谷物中，加入30ml微生物培养液(寡孢根霉菌(Rhizopusol igosporus)(白色棉絮状霉之一种)和3000ml水(含有矿物质))的步骤；
(c)将上述步骤(b)制备的组合物加入搅拌机中使之混合的步骤；
(d)将上述步骤(c)中制备的组合物放入通风好的容器中，使之发酵4天的步骤；
(e)干燥上述步骤(d)的发酵物的步骤；
(f)将上述经干燥的发酵物，在250网目下进行粉碎的步骤。
实施例2.利用含有壳聚糖的植物生长促进剂的生菜中，确认壳聚糖
1.方法
将上述含有壳聚糖的微生物制剂撒到土壤中并拌匀，以15天-20天的间隔，进行叶面施肥或者灌注。
2.结果
由韩国食品研究院委托进行的实验结果，检测出0.06mg/g的壳聚糖(图1)。以上结果表示，不能合成壳聚糖的生菜而言，可以通过本发明的方法，使其含有壳聚糖。
实施例3.确认含有壳聚糖的生长促进剂(power Green-F)的作用效果
1)实验目的
本研究是，用于确认根据实施例1制备的power Green-F，对农作物生育的影响效果。
2)实验方法
1)公示农作物：叶菜类-小萝卜([品种])
2)调查内容：长度、叶片宽度、叶面数量、叶绿素含量(SPAD)、枝下部长度、鲜重(地上部、地下部)
3)处理内容
表1
4)耕种概况：于12月17日，以30的间隔，畦植小萝卜种子进行栽培，在栽培期间，除了使用实验制剂意外，没有使用其他的农药或者肥料。根据需要，使用地下水，对土壤灌注水分。其余按照常用的方法栽培。
5)实验区分布：随机分布3反复
表2
3)调查方法
表3
4.实验成绩
1)生育调查实验：“power Green-F”的农作物生育效果表4表示powerGreen-F处理对草长度的影响。
表4
1)适量处理区：1000倍稀释处理，倍量处理区：500倍稀释处理
2)相同文字之间，在5％的显著性水平下，DMRT结果没有最小显著差。
表5示出power Green-F处理对叶幅的影响。
表5
1)适量处理区：1000倍稀释处理，倍量处理区：500倍稀释处理
2)相同文字之间，在5％的显著性水平下，DMRT结果没有最小显著差。
表6示出power Green-F处理对叶数的影响。
表6
1)适量处理区：1000倍稀释处理，倍量处理区：500倍稀释处理
2)相同文字之间，在5％的显著性水平下，DMRT结果没有最小显著差。
表7示出power Green-F处理对叶绿素含量的影响。
表7
1)适量处理区：1000倍稀释处理，倍量处理区：500倍稀释处理
2)相同文字之间，在5％的显著性水平下，DMRT结果没有最小显著差。
表8示出power Green-F处理对地上负重的影响。
表8
1)适量处理区：1000倍稀释处理，倍量处理区：500倍稀释处理
2)相同文字之间，在5％的显著性水平下，DMRT结果没有最小显著差。
表9示出power Green-F处理对枝下部长度的影响。
表9
1)适量处理区：1000倍稀释处理，倍量处理区：500倍稀释处理
2)相同文字之间，在5％的显著性水平下，DMRT结果没有最小显著差。
表10示出power Green-F处理对地下负重的影响。
表10
1)适量处理区：1000倍稀释处理，倍量处理区：500倍稀释处理
2)相同文字之间，在5％的显著性水平下，DMRT结果没有最小显著差。
2)肥害实验
表11表示power Green-F处理后，肥害实验的结构。
表11
3)有害成分分析
表12表示公示试料的有害成分，单位为mg/kg。
表12
*基准：农村振兴厅告示第2009-30号肥料工程规格设定及指定
5.结果
1)生育增进效果
根据本发明的实施例1，调查通过power Green-F'处理后的小萝卜的生育增进效果，总结如下：
1)power Green-F处理时，
表示出长度最低4.3％(忠南大学：适量处理区),最高11.4％(忠南大学：倍量处理区)的增加效果。
2)power Green-F处理时，
表示出叶幅最低1.9％(忠南大学：适量处理区),最高10.0％(忠南大学：倍量处理区)的增加效果。
3)power Green-F处理时，
表示出叶数最低23.9％(忠南大学：适量处理区),最高32.9％(忠南大学：倍量处理区)的增加效果。
4)power Green-F处理时，
表示出叶幅最低0.8％(忠南大学：适量处理区),最高3.8％(忠南大学：倍量处理区)的增加效果。
5)power Green-F处理时，
表示出地上负重最低13.9％(忠南大学：适量处理区),最高43.1％(忠南大学：倍量处理区)的增加效果。
6)power Green-F处理时，
表示出地下长度最低21.6％(忠南大学：适量处理区),最高43.8％(忠南大学：倍量处理区)的增加效果。
7)power Green-F处理时，
表示出地下负重最低12.5％(忠南大学：适量处理区),最高28.6％(忠南大学：倍量处理区)的增加效果。
2)肥害
实验材料在基准量以及倍量处理区，针对对象农作物的小萝卜，没有出现肥害症状。
3)有害成分分析
根据本发明的实施例1制备的'power Green-F'，其有害成分的分析结果，检测到的成分，没有超出农村振兴厅告示第2009-30号肥料工程标准设定以及指定成分基准
6.结果
本发明的组合物，有效地促进植物的生育，针对作为实验对象物的小萝卜，没有发现肥害，因此可以作为绿色生育材料。
以下是针对含有壳聚糖的生菜，由韩国食品研究院委托的壳聚糖检测试验结果。
KAFRI韩国食品研究院
KOREA ADVANCED FOOD RESEARCH INSTITUTE

Claims (4)

1.一种植物生长促进剂组合物的制备方法，所述组合物含有壳质分解而成的壳聚糖，该制备方法包括以下步骤：
(a)准备25kg的谷物，在上述谷物上吸附200g的壳质粉末的步骤；
(b)在上述吸附了壳质粉末的谷物中，加入30ml寡孢根霉菌培养液和3000ml水的步骤；
(c)将上述步骤(b)制备的组合物加入搅拌机中使之混合的步骤；
(d)将上述步骤(c)中制备的组合物放入通风好的容器中，使之发酵4天的步骤；
(e)干燥上述步骤(d)的发酵物的步骤；
(f)将上述经干燥的发酵物，在250网目下进行粉碎的步骤。
2.根据权利要求1所述的植物生长促进剂组合物的制备方法，其特征在于：所述谷物为大豆粕、玉米、小麦皮中的至少一种。
3.一种增加生菜的壳聚糖吸收量的方法，其特征在于，该方法包括使用植物生长促进剂组合物处理生菜的步骤，所述植物生长促进剂组合物的制备方法包括以下步骤：
(a)准备25kg的谷物，在上述谷物上吸附200g的壳质粉末的步骤；
(b)在上述吸附了壳质粉末的谷物中，加入30ml寡孢根霉菌培养液和3000ml水的步骤；
(c)将上述步骤(b)制备的组合物加入搅拌机中使之混合的步骤；
(d)将上述步骤(c)中制备的组合物放入通风好的容器中，使之发酵4天的步骤；
(e)干燥上述步骤(d)的发酵物的步骤；
(f)将上述经干燥的发酵物，在250网目下进行粉碎的步骤。
4.根据权利要求3所述的增加生菜的壳聚糖吸收量的方法，其特征在于，所述谷物为大豆粕、玉米、小麦皮中的至少一种。
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