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  • 农业级γ-聚谷氨酸 (γ-PGA)       

    γ-聚谷氨酸(γ-PGA),又称纳豆胶、多聚谷氨酸,是由微生物聚合而成的一类均聚氨基酸,分子量一般在10,000~2000,000Da。具有优良的保水性和缓释性,在自然环境下缓慢降解为小分子氨基酸,不会带来二次污染,是一种极佳的肥料增效剂、土壤保水剂、重金属吸附剂、絮凝剂和缓释剂。

     

    1)γ-聚谷氨酸特性

    水溶性:γ-PGA的链间存在大量氢键,因此具有很大的水溶性;

    生物相容性和生物可降解性:γ-PGA的主链上存在大量肽键,在酶作用下,可降解成无毒的短肽和氨基酸单体,因此具有优良的生物相容性和生物可降解性。

    强吸水保湿性:γ-PGA的主链上存在大量游离羧基,因此具有强吸水保湿性。

    2)产品化学名称

    中文名称

    γ-聚谷氨酸

    英文名称

    γ-poly-glutamic acid (γ-PGA)

    分子式

    C5H7NO3n

    结构式

     

    CAS

    25513-46-6

    3)产品技术指标

    项目

    产品指标

    色泽

    黄褐色液体或灰褐色粉末

    状态

    液体或固体

    分子量kDa

    300~1000

    气味

    轻微异味

    聚谷氨酸(HPLC

    4%(液体);10%(固体);

    20%(固体);30%(固体)

    pH值(以1%水溶液计)

    5.0-7.5

    干燥失重( w/% ≤

    10.0

    重金属(以Pb计)/ mg/L

    未检出

    菌落总数/ cfu/mL

    50000

    (4)产品的应用领域

    γ-聚谷氨酸是优良的肥料增效剂:

    γ-聚谷氨酸的水溶液为无色无味透明胶质,由于其特殊的三度空间格子结构, 使其具有1000倍的吸水保湿能力,可以有效锁住土壤中的肥料,减少由于雨水冲刷、大田漫灌等导致的肥料流失30%以上。γ-聚谷氨酸其对养分具有吸附和吸蓄功能,把植物暂时不用的养分储存起来,随作物的生长发育需要而缓慢释放,从而满足作物中后期的养分需求,避免了早衰和脱肥,减少了追肥次数和追肥量;γ-聚谷氨酸与肥料复配后可增强肥料的缓释效果,减少肥料的浪费,活化养分元素,提高肥料的使用效率超过30%。

    γ-聚谷氨酸是优良的保水剂:

    γ-聚谷氨酸最大吸水倍数高达1108.4倍,比目前常用的保水类产品的吸水倍数高1-5倍以上;γ-聚谷氨酸对土壤中水分的吸收倍数介于30~80倍之间,具有明显的抗旱促苗效应。在干旱土壤、沙漠治理、盐碱地改良等方面具有广泛的用途。

    γ-聚谷氨酸是优良的农药增效剂:

    由于γ-聚谷氨酸超强的保水缓释性能,在杀虫剂、除草剂、驱虫剂等农药中适量添加可以延长这些药物在作用对象表面上的停留时间,使作物叶片中的农药不易因干燥、雨水冲刷而流失,从而提高农药的作用效果。

    γ-聚谷氨酸是优良的营养促进剂:

    γ-聚谷氨酸含有众多游离的负电α-羧基,对钙、镁、锰、铜、铁和硼等多种元素有较强的螯合和富集作用,且能有效阻止化肥中硫酸根、磷酸根、草酸根等与钙、镁等微量元素的结合,降低养分的淋失和挥发。添加于土壤中,具有活化元素、保护元素流失的作用;添加于饲料中能够增强蛋壳强度和减少动物体内脂肪沉积,促进动物消化吸收。γ-聚谷氨酸的降解产物谷氨酸也是植物必不可少的营养成分。

    γ-聚谷氨酸是有效的重金属螯合剂:

     阴离子型γ-聚谷氨酸对Ni2+、Cu2+、Mn2+、 Al3+Cr3+等重金属离子有极强的鳌合作用,但对植物必需的大中微量元素则具有活化作用。在重金属污染土壤治理(尤其是镉污染土壤治理)、重金属污染水体治理中具有先天优势。

    γ-聚谷氨酸是优良的土壤调理剂:

    γ-聚谷氨酸具有溶解各种化肥盐的功能,从而能有效消除土壤板结,使土壤松软,增加通透性,更有利于植物生长。使用后,土壤物理性粘粒含量大幅提高,土壤容重大幅下降。γ-聚谷氨酸提供土壤良好的缓冲能力,可平衡土壤酸碱及盐度,土壤有机质含量提高≥10%,利于团粒结构形成。

    γ-聚谷氨酸是优良的生物促进剂:

    γ-聚谷氨酸能够锁住土壤中的营养元素,且具有长效缓释作用,因此对根系发育有促进作用,使之长出更多的根和根毛,增加根的表面积,提高作物吸收养分的能力。γ-聚谷氨酸分子含有较多的超强亲水性基团,能充分保持土壤中的水份,在植株根毛表面形成一层薄膜保护根毛,是土壤中养份、水份与根毛亲密接触的最佳输送平台,有效提高肥料的溶解、储存、输送与吸收。

    γ-聚谷氨酸是环境友好型生物大分子:

    γ-聚谷氨酸是由地衣芽孢杆菌发酵产生、将L-谷氨酸、D-谷氨酸通过γ-酰胺键结合形成的一种多肽分子,在自然环境下能缓慢降解为小分子L-谷氨酸和D-谷氨酸,可以作为二次营养供植物吸收利用,不会带来二次污染,是一种安全、环境友好型的纯天然生物制品。

    5)γ-聚谷氨酸相关专利

    本公司在聚谷氨酸菌种、发酵工艺、提取工艺和应用方面获得了13项国家发明专利(专利号为:201110216717.6、201110426526.2、201210592392.6、201310499326.9、201310750171.1、201310749440.2、201310576404.0、201310574779.3、201310749908.8 、201410836327.2、201410820442.0、201210594917.X、201610276406.1)。

    肥料增效剂(γ-聚谷氨酸

    1)γ-聚谷氨酸在保水方面的优良性能

    γ-聚谷氨酸(Poly γ-glutamic acid ,γ-PGA) 是微生物发酵法制得的,由L-谷氨酸、D-谷氨酸通过γ-酰胺键结合形成的一种可生物降解的生物高分子聚合物,分子量在5万~120万之间。微生物合成的聚γ-谷氨酸具有优良的成膜性、成纤维性、阻氧性、可塑性、粘结性和极强的吸水性,因而具有增稠、乳化、凝胶、成膜、保温、缓释、助溶、粘结和强吸水等功能,天然降解后为小分子氨基酸,不会带来二次污染。

    2)产品化学名称、分子式、结构式、CAS 号

    中文名称

    γ-聚谷氨酸

    英文名称

    γ-poly-glutamic acid

    分子式

    C5H7NO3n

    结构式

     

    CAS

    25513-46-6

    3)γ-聚谷氨酸在化肥增效方面的效果

    无机肥料施用过程中,肥料流失率较高是普遍存在的问题,如氮肥的流失率可达 30%~35%。γ-聚谷氨酸是一种效果良好的肥料增效剂,使用γ-聚谷氨酸不仅可以起到节肥增效,增产提质的作用,还能够起到降低肥料流失而造成的地表水及地下水体的污染,调节土壤的微环境及其结构,降低农业生产成本等作用。

    用在化肥中作为化肥增效剂时,添加重量为尿素或硝铵与磷肥与钾肥总重量的0.03-0.1%。

    ①增效减量

    γ-PGA是一种多阴离子聚合物,能提高土壤的阳离子交换能力,聚集土壤中的养分,对抗因淋洗、去氮化及蒸发等因素造成的肥效损失,达到增加肥效的效果。

    ②长效缓释

    γ- PGA作为一种具有良好生物特性的表面活性剂和螯合剂,在肥料中加入可以延长肥料在作用对象表面上的停留时间。与叶面肥一起使用,会有一定的粘性,不易因干燥、下雨而被刷掉。

    ③保水保肥

    γ - PGA 分子含有较多的超强亲水性基团,能充份保持土壤中水份。用于漫淹土壤时,会在植株根毛表面形成一层薄膜保护根毛,是土壤中养份、水份与根毛亲密接触的最佳输送平台,有效提高肥料的溶解、储存、输送与吸收。

    4)γ-聚谷氨酸在干旱土壤中的保水效果

    干旱是制约中国农业持续发展的重要因素之一。保水剂的应用是近年来发展迅速的一项抗旱节水技术,而γ-聚谷氨酸土壤保水剂由于其特殊的化学组成、物理结构、吸水性能和无毒无害性,在农田抗旱保水等方面已经得到了快速应用。γ-聚谷氨酸在自然条件下的最大吸水倍数高达1100倍,比目前常用的聚丙烯酸盐类吸水树脂的吸水倍数高1倍以上,并且γ-聚谷氨酸对土壤中水分的吸收倍数介于30~80倍之间,而且γ-聚谷氨酸的水浸液在土壤中具有一定的保水力和较理想的释放效果,有明显的抗旱促苗效应。

    5)产品形式和标准

    ①技术指标

    项目

    产品指标

    色泽

    黄褐色液体或灰褐色粉末

    状态

    液体或固体

    分子量kDa

    300~1000

    气味

    轻微异味

    聚谷氨酸(HPLC

    4%(液体);10%(固体);

    20%(固体);30%(固体)

    pH值(以1%水溶液计)

    5.0-7.5

    干燥失重( w/% ≤

    10.0

    重金属(以Pb计)/ mg/L

    未检出

    菌落总数/ cfu/mL

    50000


    包装形式

                
               固体产品图
      

     液体产品图