CN108770882A - 蚯蚓微藻小分子肽及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蚯蚓微藻小分子肽及其制备方法与应用。原料组分包括：小球藻和/或螺旋藻10～50重量份、新鲜菠萝皮汁5～10重量份、木瓜蛋白酶0.2～2重量份和活体蚯蚓20～70重量份。制备方法：将微藻剪切搅拌，得到微藻浆；升温后加入新鲜菠萝皮汁并搅拌均匀，保温；加入蚯蚓进行剪切，之后加入蛋白酶并继续保温酶解；待生物活性物含量达标后停止酶解，之后高温灭酶，得到微藻小分子肽。本发明提供的蚯蚓微藻小分子肽，可有效促进作物增产、增收、抗病、抗逆、增强植物免疫力以及改善果品品质，在大大降低养殖成本的同时切实做到节能减排，实现绿色农业之目标，引领可持续的农业发展方向。
Description
技术领域
本发明涉及农业肥料技术领域，具体涉及一种蚯蚓微藻小分子肽及其制备方法与应用。
背景技术
近年来，为了满足对农作物的需求，追求农产品高产量，在农产品种植过程中长期大量使用化肥、农药、激素等化工产品是目前农业生产中普遍采用的方式。然而，由于化肥、农药、激素等化工产品残留在农作物内，对人体健康有很大的潜在危害。目前，大多数厂家生产的叶面肥是加激素类肥料，该类肥料虽然在农业上有增产作用，但长期使用会使土壤变硬、盐碱化、板结，其中包括农作物品质下降，更为严重的是农作物里面含有药物残留化学激素等有害物质，这种农作物食用后转化到人体血液里面，使得食用者体质下降，容易得各种疾病，特别是心脑血管病更为突出，给人类健康带来不良后果。
海藻肥料是以海洋植物海藻作为主要原料，经科学加工制成的生物肥料，主要成分是从海藻中提取的有利于植物生长发育的天然生物活性物质和海藻从海洋中吸收并富集在体内的矿质营养元素。因此，海藻肥料具有营养丰富、活性强、易被吸收、可改良土壤、安全无公害等特点。但是，传统的海藻肥料虽然营养成分丰富，但活性成分差，功能单一，应用领域仍有一定的局限性。基于此，提供一种新型的绿色肥料尤为重要。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种蚯蚓微藻小分子肽及其制备方法与应用。本发明提供的蚯蚓微藻小分子肽，可有效促进作物增产、增收、抗病、抗逆、增强植物免疫力以及改善果品品质，在大大降低养殖成本的同时切实做到节能减排，实现绿色农业之目标，引领可持续的农业发展方向，进而完全替代传统化学植物刺激素。
为此，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种微藻小分子肽，微藻小分子肽的原料组分包括微藻、菠萝皮汁、蛋白酶以及蚯蚓中的一种或多种。
优选地，微藻小分子肽的原料组分按重量份计，包括：微藻10～50重量份、菠萝皮汁5～10重量份、蛋白酶0.2～2重量份以及蚯蚓20～70重量份。
优选地，微藻选用小球藻和/或螺旋藻，蛋白酶选用木瓜蛋白酶，蚯蚓选用活体蚯蚓。
第二方面，本发明提供一种微藻小分子肽的制备方法，包括以下步骤：S101：按比例称取各原料组分，之后将微藻进行剪切搅拌，得到微藻浆；S102：将S101得到的微藻浆升温，加入菠萝皮汁并搅拌均匀，之后保温；S103：在S102得到的产物中加入蚯蚓并进行剪切，之后加入蛋白酶并继续保温酶解；S104：待S103产物中生物活性物含量达标后停止酶解，之后进行高温灭酶，得到微藻小分子肽。
优选地，S101中：剪切于恒温搅拌剪切釜中进行。
优选地，S102中：将微藻浆升温至35～50℃，搅拌时间为10～20分钟，保温的温度为40～50℃，时间为6～15天。
优选地，S103中：剪切的时间为5～10分钟，酶解的温度为40～50℃，时间为30～50天。
优选地，S104中：生物活性物含量包括氨基酸、小分子肽、多肽赤霉素、赤霉肽和/或赤霉酸的含量，灭酶温度为60～80℃。
第三方面，本发明提供的微藻小分子肽在作物增产、增收、抗病、抗逆、增强植物免疫力及抗逆性和/或改善果品品质中的应用。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)申请人经过大量实验发现：本发明提供的蚯蚓微藻小分子肽，可有效促进作物增产、增收、抗病、抗逆、增强植物免疫力以及改善果品品质，在大大降低养殖成本的同时切实做到节能减排，实现绿色农业之目标，引领可持续的农业发展方向，进而完全替代传统化学植物刺激素。
(2)本发明蚯蚓微藻小分子肽原料来源及成分控制科学合理。其中，小球藻作为已在地球上生存了四亿多年的单细胞生物，是动植物中唯一能在20h增长4倍的生物藻类，易于培养；其可利用光能自养，还可在异常条件下利用碳源生产养殖。螺旋藻含多种微量元素是传统的保健品，可用二氧化碳作碳源，尿素，碳氨，做碳源生产藻类生产快产量大。蚯蚓作为重要的生态因子，其蚯蚓水解液含有丰富的氨基酸和镁、锌、锰、铁、铝、硼等多种矿质元素，其中游离的氨基酸小分子状态穿过细胞膜进入植物细胞内，易被植物吸收肥效快，而矿质元素对植物叶绿素和蛋白质的合成以及光合作用部起重要作用，此工艺生产的蚯蚓水解液中矿质元素多以氨基酸络合形态存在，易被植物吸收。
(3)本发明提供的蚯蚓微藻小分子肽的制备方法简单、操作方便、对生产设备的要求非常低，从而显著降低了生产成本，具有广泛的应用价值。此外，本发明制备得到的蚯蚓微藻小分子肽中富含能抗病和促进植物生长的多功能活性肽，进而防治农作物的多种病害，起到增产、增收、增强作物抗病抗逆的功效，并可防治真菌和细菌类多种病害发生，降低因使用化学农药引起的环境危害与污染，作到绿色环保，为生产绿色有机农产品提供最佳的绿色肥料和生物农药。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案，因此只作为实例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。
本发明提供一种微藻小分子肽，原料组分按重量份计，包括：小球藻和/或螺旋藻10～50重量份、新鲜菠萝皮汁5～10重量份、木瓜蛋白酶0.2～2重量份以及活体蚯蚓20～70重量份。
另外，针对本发明的微藻小分子肽，申请人专门设计了制备方法，包括以下步骤：
S101：按比例称取各原料组分，之后将小球藻和/或螺旋藻进行剪切搅拌，得到小球藻浆和/或螺旋藻浆。
S102：将S101得到的小球藻浆和/或螺旋藻浆升温至35～50℃，加入新鲜菠萝皮汁，搅拌10～20分钟，之后于40～50℃下保温6～15天。
S103：在S102得到的产物中加入活体蚯蚓，剪切5～10分钟，之后加入木瓜蛋白酶并继续保温酶解，40～50℃恒温酶解30～50天。
S104：抽样检测S103产物中氨基酸、小分子肽、多肽赤霉素、赤霉肽和赤霉酸含量，达标后停止酶解，之后于60～80℃下高温灭酶，得到微藻小分子肽。
下面结合具体实施方式进行说明：
实施例一
本实施例提供一种微藻小分子肽，原料组分按重量份计，包括：小球藻50重量份、新鲜菠萝皮汁5重量份、木瓜蛋白酶2重量份以及活体蚯蚓20重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备微藻小分子肽：
S101：按比例称取各原料组分，之后将小球藻进行剪切搅拌，得到小球藻浆。
S102：将S101得到的小球藻浆升温至50℃，加入新鲜菠萝皮汁，搅拌20分钟，之后于50℃下保温6天。
S103：在S102得到的产物中加入活体蚯蚓，剪切5分钟，之后加入木瓜蛋白酶并继续保温酶解，40℃恒温酶解50天。
S104：抽样检测S103产物中氨基酸、小分子肽、多肽赤霉素、赤霉肽和赤霉酸含量，达标后停止酶解，之后于80℃下高温灭酶，得到微藻小分子肽。
实施例二
本实施例提供一种微藻小分子肽，原料组分按重量份计，包括：螺旋藻20重量份、新鲜菠萝皮汁10重量份、木瓜蛋白酶0.2重量份以及活体蚯蚓70重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备微藻小分子肽：
S101：按比例称取各原料组分，之后将螺旋藻进行剪切搅拌，得到螺旋藻浆。
S102：将S101得到的螺旋藻浆升温至35℃，加入新鲜菠萝皮汁，搅拌10分钟，之后于40℃下保温15天。
S103：在S102得到的产物中加入活体蚯蚓，剪切10分钟，之后加入木瓜蛋白酶并继续保温酶解，50℃恒温酶解30天。
S104：抽样检测S103产物中氨基酸、小分子肽、多肽赤霉素、赤霉肽和赤霉酸含量，达标后停止酶解，之后于60℃下高温灭酶，得到微藻小分子肽。
实施例三
本实施例提供一种微藻小分子肽，原料组分按重量份计，包括：小球藻30重量份、新鲜菠萝皮汁6重量份、木瓜蛋白酶0.8重量份以及活体蚯蚓40重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备微藻小分子肽：
S101：按比例称取各原料组分，之后将小球藻进行剪切搅拌，得到小球藻浆。
S102：将S101得到的小球藻浆升温至40℃，加入新鲜菠萝皮汁，搅拌15分钟，之后于45℃下保温10天。
S103：在S102得到的产物中加入活体蚯蚓，剪切8分钟，之后加入木瓜蛋白酶并继续保温酶解，45℃恒温酶解40天。
S104：抽样检测S103产物中氨基酸、小分子肽、多肽赤霉素、赤霉肽和赤霉酸含量，达标后停止酶解，之后于70℃下高温灭酶，得到微藻小分子肽。
另外，为了进一步凸显本发明技术方案的优势，设置以下对比例。需要说明的是，下述对比例均在实施例三的基础上摄制而成。
对比例一
本对比例提供一种微藻小分子肽，原料组分按重量份计，包括：小球藻30重量份、新鲜菠萝皮汁6重量份以及活体蚯蚓40重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备微藻小分子肽：
S101：按比例称取各原料组分，之后将小球藻进行剪切搅拌，得到小球藻浆。
S102：将S101得到的小球藻浆升温至40℃，加入新鲜菠萝皮汁，搅拌15分钟，之后于45℃下保温10天。
S103：在S102得到的产物中加入活体蚯蚓，剪切8分钟，之后继续保温酶解，45℃恒温酶解40天。
S104：抽样检测S103产物中氨基酸、小分子肽、多肽赤霉素、赤霉肽和赤霉酸含量，达标后停止酶解，之后于70℃下高温灭酶，得到微藻小分子肽。
对比例二
本对比例提供一种微藻小分子肽，原料组分按重量份计，包括：小球藻30重量份、新鲜葡萄汁6重量份、木瓜蛋白酶0.8重量份以及活体蚯蚓40重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备微藻小分子肽：
S101：按比例称取各原料组分，之后将小球藻进行剪切搅拌，得到小球藻浆。
S102：将S101得到的小球藻浆升温至40℃，加入新鲜葡萄汁，搅拌15分钟，之后于45℃下保温10天。
S103：在S102得到的产物中加入活体蚯蚓，剪切8分钟，之后加入木瓜蛋白酶并继续保温酶解，45℃恒温酶解40天。
S104：抽样检测S103产物中氨基酸、小分子肽、多肽赤霉素、赤霉肽和赤霉酸含量，达标后停止酶解，之后于70℃下高温灭酶，得到微藻小分子肽。
另外，为了进一步验证本发明各实施例和对比例制备得到的微藻小分子肽的性质，进行以下试验：
一、各实施例微藻小分子肽对柑桔成长状况的影响
以桂林永福的初花期柑桔为实验对象，检测本发明各实施例蚯蚓微藻小分子肽的功效。具体地，3月份，选择20m2的田地作为试验样方，共选取6个试验样方。试验样方1～3中分别喷施实施例一至实施例三得到的微藻小分子肽；试验样方4和5分别喷施对比例一和对比例二得到的微藻小分子肽；试验样方6喷施普通叶面肥作对照。观察柑桔成长状况，具体数据如表1所示。
表1各实施例和对比例微藻小分子肽对柑桔成长状况的影响
上述试验过程中，申请人发现：将本发明制备得到的小分子肽肥处理500～800倍后喷施初花期柑桔叶面，1周后柑桔叶面明显变绿，叶片发亮增厚，以前受过病虫害侵染的叶片明显转绿；使用三周后观察果树明显长势旺盛；30天后观察对比，比喷施普通叶面肥的树增加坐果率30％。以上实验证明，本发明提供的小分子肽肥具有保花、保果促进生长的作用，30天后喷施第二次，60天观察长势明显，果实比喷施普通叶肥的果明显变大变亮，叶片肥厚而均匀，实验证明此工艺生产的小分子肽肥具有增产作用，可全年使用，可明显降低病虫害侵染，后期可增强上糖着色，改善果品品质，可完全替代化学植物刺激素，达到增产，增收，抗病、抗逆的功效。
二、各实施例微藻小分子肽对烟草成长状况的影响
以云南的烟草为实验对象，检测本发明各实施例蚯蚓微藻小分子肽的功效。具体地，选择20m2的田地作为试验样方，共选取6个试验样方。试验样方1～3中分别喷施实施例一至实施例三得到的微藻小分子肽；试验样方4和5分别喷施对比例一和对比例二得到的微藻小分子肽；试验样方6喷施普通叶面肥作对照；观察烟草成长状况，具体数据如表2所示。
表2各实施例和对比例微藻小分子肽对烟草成长状况的影响
上述试验过程中，申请人发现：利用本发明提供的微藻小分子肽肥，500倍喷施烟草，间隔20天喷一次，使用2次后烟草叶片明显变绿增厚，对比使用化学叶面肥效果明显。且全生长期使用4次其增产能力比普通叶肥增产30％以上，烟草可增加一个等级，叶片厚而长，使用普通叶面肥对照，叶片80～90公分；而使用小分子微藻肥，叶片达1.2～1.5米，叶片明显大而厚实，基本判定使用此小分子藻肥，可大量增产增收，改善品质，可产生巨大的经济效益。
当然，除了实施例一至实施例三列举的情况，其他原料组分的重量百分比以及制备过程中的条件等也是可以的。
本发明提供的蚯蚓微藻小分子肽，可有效促进作物增产、增收、抗病、抗逆、增强植物免疫力以及改善果品品质，在大大降低养殖成本的同时切实做到节能减排，实现绿色农业之目标，引领可持续的农业发展方向，进而完全替代传统化学植物刺激素。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种微藻小分子肽，其特征在于：
所述微藻小分子肽的原料组分包括微藻、菠萝皮汁、蛋白酶以及蚯蚓中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的微藻小分子肽，其特征在于，所述原料组分按重量份计，包括：
微藻10～50重量份、菠萝皮汁5～10重量份、蛋白酶0.2～2重量份以及蚯蚓20～70重量份。
3.根据权利要求1所述的微藻小分子肽，其特征在于：
所述微藻选用小球藻和/或螺旋藻，所述蛋白酶选用木瓜蛋白酶，所述蚯蚓选用活体蚯蚓。
4.权利要求1～3任一项所述微藻小分子肽的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101：按比例称取各原料组分，之后将微藻进行剪切搅拌，得到微藻浆；
S102：将所述S101得到的微藻浆升温，加入菠萝皮汁并搅拌均匀，之后保温；
S103：在所述S102得到的产物中加入蚯蚓并进行剪切，之后加入蛋白酶并继续保温酶解；
S104：待所述S103产物中生物活性物含量达标后停止酶解，之后进行高温灭酶，得到所述微藻小分子肽。
5.根据权利要求4所述的微藻小分子肽的制备方法，其特征在于：
所述S101中：
所述剪切于恒温搅拌剪切釜中进行。
6.根据权利要求4所述的微藻小分子肽的制备方法，其特征在于：
所述S102中：
将微藻浆升温至35～50℃，搅拌时间为10～20分钟，所述保温的温度为40～50℃，时间为6～15天。
7.根据权利要求4所述的微藻小分子肽的制备方法，其特征在于：
所述S103中：
所述剪切的时间为5～10分钟，所述酶解的温度为40～50℃，时间为30～50天。
8.根据权利要求4所述的微藻小分子肽的制备方法，其特征在于：
所述S104中：
所述生物活性物含量包括氨基酸、小分子肽、多肽赤霉素、赤霉肽和/或赤霉酸的含量，所述灭酶温度为60～80℃。
9.权利要求1～3任一项所述微藻小分子肽在作物增产、增收、抗病、抗逆、增强植物免疫力和/或改善果品品质中的应用。
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