CN109673673B

CN109673673B - 一种提高植物β-葡聚糖含量的调节剂

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Publication number: CN109673673B
Application number: CN201910030777.5A
Authority: CN
Inventors: 陈乐章; 李凛; 杨军波
Original assignee: Sichuan Huitai Agricultural Technology Co ltd
Current assignee: Sichuan Huitai Agricultural Technology Co ltd
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2021-01-19
Anticipated expiration: 2039-01-14
Also published as: US20200221708A1; CN109673673A; US11246311B2

Abstract

本发明公开了一种提高植物β‑葡聚糖含量的调节剂，包括下述重量份的组分：磁性材料30‑50份、牡蛎壳粉20‑30份、伊利石粉20‑30份、菌菇提取物10‑20份；本发明的调节剂，一方面可以大幅提高农作物内的β‑葡聚糖含量，对于水稻中的β‑葡聚糖含量可以达到6％，西红柿中β‑葡聚糖含量可以达到1.9％，而且，β‑1，6葡聚糖含量都在5％以下；另一方面，病虫害也可以显著减少，从而减少农药的使用量，具有显著的环保效应；另外，本申请原料易得，原料成本低，具有显著的经济效益。

Description

一种提高植物β-葡聚糖含量的调节剂

技术领域

本发明涉及植物生产调节剂技术领域，尤其涉及一种提高植物β葡聚糖含量的调节剂。

背景技术

β-葡聚糖，是由葡萄糖组成的一种多糖，β-葡聚糖在微生物和植物中广泛存在，它是组成高等植物、酵母菌和真菌细胞壁的结构大分子之一。β-葡聚糖主要化学结构包括β-1，3葡聚糖和β-1，6葡聚糖，其中前者具有抗肿瘤性质，而且能够极大地提高人体自然免疫力。大量实验表明，β-葡聚糖尤其是β-1，3葡聚糖可促进体内IgM抗体的产生，以提高体液的免疫能力。此外，β-葡聚糖尚有清除游离基、抗辐射、溶解胆固醇，预防高脂血症及抵抗滤过性病毒、真菌、细菌等引起的感染等作用。

但是，在人们平常食用的食物中，β-葡聚糖含量较少，比如普通大米中，β-葡聚糖的质量含量一般为0.8-1.0％左右；小麦中β-葡聚糖的质量含量一般为0.5％左右；大豆中β-葡聚糖的质量含量一般为0.3左右；西红柿中β-葡聚糖的质量含量一般为0.15％左右。据报道，青稞的β-葡聚糖含量可以达到8-10％，是世界上自然生长的作物中β-葡聚糖含量最高的作物。

为了提高常见食物中β-葡聚糖的含量，本领域做了很多努力，比如：

申请号为201010131209.3的中国专利，公开了一种利用桦树蘑提高农作物中β-葡聚糖含量的方法，其具体方法为将桦树蘑采用水浸泡提取其中的成分，得到提取液，然后采用该提取液浸泡农作物种子，并用桦树蘑于水的混合液进行播种后的种子施肥，开花后追肥，以此方法来提高农作物中β-葡聚糖含量。该方法具有以下缺点：1.桦树蘑原料不易得，且成本较高；2.需要经过种子浸泡、多次施肥等步骤，步骤繁琐，成本较高；3.其对于日常食用量最大、食用频率最高的大米和西红柿，β-葡聚糖含量提高有限，其记载的水稻中β-葡聚糖的含量达到3.5％，西红柿达到0.9％，而且本申请的发明人在研究过程中按照该方法实验，并按照本申请实施例中记载的测定方法测定β-葡聚糖的含量，所得的农作物中，水稻中的含量仅为2.3％,西红柿仅为0.85％，更为重要的是，其中的β-1，6葡聚糖的含量较高，尤其是大米和西红柿中，相对于普通栽种的作为，提高的β-葡聚糖中β-1，6葡聚糖的含量占比20％以上；4.可能是由于种子经过提取液浸泡或者其他原因，植物的发芽率和成活率较不使用提取液浸泡有所降低，而且，需要添加农药，否则病虫害会较不采用桦树蘑增加；5.作物产量也有5-10％的降低。

又比如，申请号为201010131209.3的中国专利，公开了一种植物增效剂，该增效剂采用复合磁性材料、纳米二氧化硅、复合氨基酸，利用磁化效应将大分子磁化为小分子，诱导农作物提高β-葡聚糖含量，该方法虽然可以提高β-葡聚糖含量，但是，作物的β-葡聚糖中的β-1，6葡聚糖一般占比35％以上；而且，该增效剂的原料成本较高，不利于大规模使用，影响了经济效益。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种新的提高植物β-葡聚糖含量的调节剂，以解决上述的对于大米、西红柿中β-葡聚糖含量提高有限、β-1，6葡聚糖含量较高、成本较高等问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：

一种提高植物β-葡聚糖含量的调节剂，包括下述重量份的组分：磁性材料30-50份、牡蛎壳粉20-30份、伊利石粉20-30份、菌菇提取物10-20份。

本发明的磁性材料，是指能对磁场作出某种方式反应的材料，尤其是指铁磁性材料，现有报道表面，磁性材料被用于制作磁性肥料等，也用于激发农作物本身潜能，提高作物营养分子，诱导植物产生β-葡聚糖。但是，现有的磁性材料一般需要稀土元素和其他高聚合物，原料成本较高，制作也比较复杂。

本发明的牡蛎壳粉，其中的牡蛎又称为蚝，是一种常见的海产贝类，牡蛎壳粉为其外壳的粉末，现有研究表明，牡蛎壳粉中含有大量碳酸钙，而且还含有动物体内必需的微量元素，铜、镁、钾、钼、磷、锰、铁、锌等，此外，在蚝壳的珍珠粉层中还含有多种氨基酸成分，所以，牡蛎壳粉在医疗保健领域应用较多，也有将其用于土壤修复改良剂的报道，本申请的发明人通过大量实验证明，适量的牡蛎壳粉与伊利石和磁性材料配合，可以提高农作物的β-葡聚糖含量，与不加入牡蛎壳粉相比，相同条件下加入牡蛎壳粉后，植物中β-葡聚糖含量平均可以提高10％以上，尤其大米和西红柿中β-葡聚糖含量提高尤为明显；另外，也为牡蛎壳粉开发了新的应用领域。

本发明的伊利石粉，是粘土矿物伊利石的粉末，伊利石理想化学组成为K<1(Al,R² ⁺)₂[(Si,Al)Si₃O₁₀][OH]₂·nH2O﹑晶体主要属单斜晶系的含水层状结构硅酸盐矿物。现有研究表明，伊利石具有富钾、高铝、低铁及光滑、明亮、细腻、耐热等优越的化学和物理性能；伊利石还可自由释放负离子和远红外线。目前，伊利石被报道用于制作钾肥、土壤改良剂等等。在本申请中，发明人通过大量实验证明，适量的伊利石粉与牡蛎壳粉和磁性材料配合，一方面可以协同提高农作物的β-葡聚糖含量，另一方面，还能有效减少病虫害，相同条件下，对于农药的使用量可以减少20％以上；另外，也为伊利石粉开发了新的应用领域。

本发明的菌菇提取物，是指采用各种食用菌和食用菇作为原料提取得到的产物，在食用菌和食用菇中含有大量的β-葡聚糖和其他未知成分，本申请的发明人通过大量实验证明，采用合适的方法提取菌菇中的有效成分，与磁性材料、牡蛎壳粉和伊利石粉配合，在提供β-葡聚糖作为“引子”的同时，通过其他成分使得这些“引子”在农作物内繁殖扩增，显著提高农作物中β-葡聚糖的含量，而且，采用本申请的组分，农作物中的β-葡聚糖，β-1，6葡聚糖含量都在5％以下。

作为优选的技术方案：所述磁性材料为永磁铁氧体粉与磁铁矿石粉的混合物。

作为优选的技术方案，所述磁铁矿石为攀枝花钒钛磁铁矿石。

作为优选的技术方案，包括下述重量份的组分：磁性材料39份、牡蛎壳粉28份、伊利石粉21份、菌菇提取物12份。

作为优选的技术方案：所述菌菇提取物是以香菇、草菇、灰树花、牛肝菌中的至少两种为原料。

作为优选的技术方案：所述菌菇提取物是以香菇和牛肝菌为原料。

作为优选的技术方案：所述菌菇提取物的制备方法为：取经过冷冻干燥的原料，室温粉碎至30目，然后加入原料重量5-10倍的水，并加入水质量0.1％左右的熟石灰，搅拌均匀后，超声提取2-3h，过滤，滤液减压蒸馏后冷冻干燥，即得提取物粉末。

本发明的调节剂的制备方法为：将所述组分混合均匀，即得。

本发明的调节剂的使用方法为：根据不同作物的生产周期，在常规施底肥、施追加肥时，在常规肥料中掺加常规肥料(比如常规氮肥、钾肥等)质量比5-10％的调节剂，混合均匀后施用即可。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的调节剂，一方面可以大幅提高农作物内的β-葡聚糖含量，对于水稻中的β-葡聚糖含量可以达到6％，西红柿中β-葡聚糖含量可以达到1.9％，而且，β-1，6葡聚糖含量都在5％以下；另一方面，病虫害也可以显著减少，从而减少农药的使用量，具有显著的环保效应；另外，本申请原料易得，原料成本低，具有显著的经济效益。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种提高植物β-葡聚糖含量的调节剂，包括下述重量份的组分：磁性材料33份、牡蛎壳粉26份、伊利石粉25份、菌菇提取物16份；

其中，所述磁性材料为永磁铁氧体粉(购自东阳横店卓越磁铁厂)与攀枝花钒钛磁铁矿石粉(采自攀枝花市东北15km处攀枝花钒钛磁铁矿矿床，粉碎至50目)的混合物，所述永磁铁氧体粉与攀枝花钒钛磁铁矿石粉的质量比为35:65；

所述菌菇提取物为以香菇和牛肝菌为原料，冷冻干燥后称量，各称取50％，室温粉碎至30目，然后加入原料重量10倍的水，并加入水质量0.1％左右的熟石灰，搅拌均匀后，超声提取3h，过滤，滤液减压蒸馏后冷冻干燥，即得提取物粉末；

将上述原料称量后混合均匀，即得“调节剂A”。

实施例2：

一种提高植物β-葡聚糖含量的调节剂，包括下述重量份的组分：磁性材料39份、牡蛎壳粉28份、伊利石粉21份、菌菇提取物12份；

将上述原料称量后混合均匀，即得“调节剂B”。

实施例3：

一种提高植物β-葡聚糖含量的调节剂，包括下述重量份的组分磁性材料30份、牡蛎壳粉30份、伊利石粉30份、菌菇提取物10份，

将上述原料称量后混合均匀，即得“调节剂C”。

实施例4

本实施例为对比例，本实施例与实施例2相比，不加入牡蛎壳粉，即原料为磁性材料39份、伊利石粉21份、菌菇提取物12份，其余与实施例2相同，得到“对比例A”。

实施例5

本实施例为对比例，本实施例与实施例2相比，不加入伊利石粉，即原料为磁性材料39份、牡蛎壳粉28份、菌菇提取物12份，其余与实施例2相同，得到“对比例B”。

实施例6

本实施例为对比例，本实施例与实施例2相比，不加入磁性材料，即原料为牡蛎壳粉28份、伊利石粉21份、菌菇提取物12份，其余与实施例2相同，得到“对比例C”。

实施例7

本实施例为对比例，本实施例与实施例2相比，不加入菌菇提取物，即原料为磁性材料39份、牡蛎壳粉28份、伊利石粉21份，其余与实施例2相同，得到“对比例D”。

实施例8

本实施例以种植水稻为例，在四川彭州某稻田进行试验，先后分别根据常规要求施基肥、分蘖肥和穗肥(包括氮磷钾等复合肥，根据现有的施肥管理技术进行施用)；在六块面积均为约1亩的稻田进行平行试验，在其中五块试验田中，分别分别在每次施用的肥料中，分别加上9％的“调节剂B”、“对比例A”、“对比例B”、“对比例C”、“对比例D”，在剩余的一块稻田的施肥过程中，不加入任何调节剂，按照常规进行，即“空白例”；

收获后，将水稻烘干后，进行稻米中β-葡聚糖的测定，并分别测定总的β-葡聚糖中β-1，3葡聚糖和β-1，6葡聚糖的含量；

具体方法为：

先将待测样品粉碎过35目筛，称取2g，置于100ml离心管，向离心管中加入10ml的乙醇-水溶液(50％，v/v)，再加入30ml的磷酸钠缓冲液(20mM，pH6.5)，并振荡均匀；然后将离心管在沸水中加热5min，振荡，再加热3min，并不断振荡，使其不产生凝胶块。将离心管冷却至40℃后，加入2ml地衣酶，40℃酶解1h后，加入18ml水，将体积调整至60ml。然后在1000r/min下离心10min，转移上清液1ml至玻璃试管中，加入1ml的β-葡聚糖酶，在40℃酶解15min，再加入GOPOD试剂3ml，40℃反应20min，然后在510nm处测定吸光值，最后换算成百分含量，其结果如表1；

表1各种处理方法所得水稻中总β-葡聚糖的含量(％)

组别	调节剂B	对比例A	对比例B	对比例C	对比例D	空白例
							含量	5.61	4.93	5.35	2.36	1.98	0.39

另外，在农药使用量方面，调节剂B组相对于空白例，用量减少20％左右。

然后，采用生命科学Solarbio公司的β-1,3葡聚糖酶检测试剂盒，对上述样品进行β-1,3葡聚糖含量检测，其结果如表2：

表2各种处理方法所得水稻中β-1,3葡聚糖的含量(％)

组别	调节剂B	对比例A	对比例B	对比例C	对比例D	空白例
							含量	5.33	4.68	5.11	2.01	1.73	0.35

实施例9

本实施例以种植西红柿为例，除了种植种类和施肥时期以及施肥量不同外，其余与实施例8相同，β-葡聚糖的测定方法也与实施例8相同，所得结果如表3所示：

表3各种处理方法所得西红柿中总β-葡聚糖的含量(％)

组别	调节剂B	对比例A	对比例B	对比例C	对比例D	空白例
							含量	2.69	2.31	2.39	0.96	0.93	0.31

Claims

1.一种提高植物β-葡聚糖含量的调节剂，其特征在于，包括下述重量份的组分：磁性材料30-50份、牡蛎壳粉20-30份、伊利石粉20-30份、菌菇提取物10-20份。

2.根据权利要求1所述的提高植物β-葡聚糖含量的调节剂，其特征在于：所述磁性材料为永磁铁氧体粉与磁铁矿石粉的混合物。

3.根据权利要求1所述的提高植物β-葡聚糖含量的调节剂，其特征在于，所述磁铁矿石为攀枝花钒钛磁铁矿石。

4.根据权利要求1所述的提高植物β-葡聚糖含量的调节剂，其特征在于，包括下述重量份的组分：磁性材料39份、牡蛎壳粉28份、伊利石粉21份、菌菇提取物12份。

5.根据权利要求1所述的提高植物β-葡聚糖含量的调节剂，其特征在于：所述菌菇提取物是以香菇、草菇、灰树花、牛肝菌中的至少两种为原料。

6.根据权利要求1所述的提高植物β-葡聚糖含量的调节剂，其特征在于：所述菌菇提取物是以香菇和牛肝菌为原料。

7.根据权利要求5所述的提高植物β-葡聚糖含量的调节剂，其特征在于：所述菌菇提取物的制备方法为：取经过冷冻干燥的原料，室温粉碎至30目，然后加入原料重量5-10倍的水，并加入水质量0.1％左右的熟石灰，搅拌均匀后，超声提取2-3h，过滤，滤液减压蒸馏后冷冻干燥，即得提取物粉末。