不同分子量褐藻寡糖的高活性研究
为什么同样是褐藻寡糖,效果差别那么大?
你用的褐藻寡糖分子量是多少?
是高活性的吗?
一、褐藻寡糖(AOS)活性的高低,关键在于分子量的大小。
(1)褐藻寡糖不同分子量促长活性的研究
[图片来源:刘瑞志. 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究[D].中国海洋大学,2009.]
三个处理分别代表不同的褐藻寡糖分子量,HZ1:4000-5000 ;HZ2:1000-2000 ;HZ3:<1000
左图为不同处理对豌豆幼苗生长的影响,右图为不同处理对玉米幼苗生长的影响。
[数据来源:刘瑞志. 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究[D].中国海洋大学,2009.]
如图所示,低分子量的褐藻寡糖处理促生长作用较好,高分子量的均表现出对根的抑制。其中以0.1%的HZ3(分子量<1000)的促生长效果最好,10d后检测,豌豆根和玉米根的干重分别比对照提高135.5%和159.7%。
(2)褐藻寡糖(AOS)不同分子量抗逆活性的研究
[数据来源:刘瑞志. 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究[D].中国海洋大学,2009.]
植保素的含量可以表示寡糖生物活性的大小。
试验表明,相同浓度的寡糖中,低分子量(分子量<1000)的诱导产生植保素的效果最好,随着分子量的不断增加,诱导效果逐渐下降。其中褐藻寡糖“HZ3”处理促生长、抗逆活性更高,经分析该褐藻寡糖以二糖三糖为主,聚合度为 2-5。证明褐藻寡糖分子量越小,它的促生长、抗逆活性更高。
汉和生物与中科院天津工生所合作开发的褐藻胶裂解酶(酶活已优化至50000μ/mL,经科技部查新为全球最高水平)酶解技术,对褐藻胶中的多聚甘露糖醛酸(polyM)和多聚古洛糖醛酸(polyG)均具有较高活性,能够彻底降解褐藻胶,主产物褐藻寡糖多为褐藻二糖、三糖和四糖(分子量集中在414-810之间占比75%以上),该项目2022年荣获“天津市科学技术进步奖三等奖”。
二、高活性的褐藻寡糖(AOS)可显著提高植物内源激素的合成
以豌豆为例,施用褐藻寡糖显著提高根芽中IAA和GA激素的浓度,且以0.15%浓度为最优。
[数据来源:刘瑞志. 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究[D].中国海洋大学,2009.]
在所有褐藻寡糖处理中,均可显著增加吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)含量,当褐藻寡糖浓度为0.15%时,效果最好,可显著提高作物的根和芽生长。
[数据来源:刘瑞志. 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究[D].中国海洋大学,2009.]
如图所示,施用褐藻寡糖显著提高植物体内脱落酸(ABA)含量,且以0.1%浓度为最优。
综上所述,低分子量的褐藻寡糖(分子量<1000)活性更高(汉和生物褐藻寡糖分子量在414-810之间),且可以促进植物内源激素的合成(吲哚乙酸、赤霉素、脱落酸),促进作物生根,抗逆、抗病能力更强。