γ-聚谷氨酸的微生物合成及其在农业生产中的应用

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.2013-1419

摘要/Abstract

摘要： 微生物合成的γ-聚谷氨酸作为一种生物可降解的水溶性新型高分子聚合物，其独特的结构和理化性质使其在农业中具有广阔的应用前景。主要从γ-聚谷氨酸的理化性状、合成条件等方面对γ-聚谷氨酸进行了简要的介绍，并对其在农林保水剂、自身的肥料效应以及肥料增效剂和缓释剂等几个方面的应用状况进行了较为详细的综述，同时对今后的相关研究进行了展望，为加强γ-聚谷氨酸在农业中的应用，满足节约、高效、安全、低碳、生态和高值农业的发展奠定基础。

关键词: 稳定性, 稳定性

Abstract: γ-polyglutamic acid is a new type of biological degradable water-soluble polymer, and its unique structure and physical and chemical properties make it have a broad prospect of application in agriculture. In this paper, γ-polyglutamic acid is briefly introduced from its physical and chemical character and synthesis conditions, and so on, and it is summarized on the application aspects of super absorbent polymers, fertilizer synergia agent and fertilizer relievers in detail. At the same time, it is prospected for the future research, in order to strengthen the application of γ-polyglutamic acid in agriculture and meet saving, high efficiency, safety, low carbon and ecological agriculture and high values.

张文张树清王学江. γ-聚谷氨酸的微生物合成及其在农业生产中的应用[J]. 中国农学通报, 2014, 30(6): 40-45.

参考文献

[1] 吕忠良.γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的分离纯化研究[D].杭州:浙江大学, 2008.
[2] Meynell G G, Meynell E. The biosynthesis of poly d-glutamic acid, the capsular material of Bacillus anthracis[J]. J GEN Microbiol, 1966,43(1):119-138.
[3] Bovarnick M. The formation of extracellular d-glutamic acid polypeptide by Bacillus subtilis[J]. J Biol Chem,1942(145):415-424.
[4] 游庆红,张新民,陈国广,等.γ-聚谷氨酸的生物合成及应用[J].现代化工,2002,22(12):56-59.
[5] 吴学超,曹新江,冀志霞,等.聚γ-谷氨酸高产菌的选育与培养基优化[J].微生物学通报,2008,35(10):1527-1531.
[6] 王文芹,孔玉涵.γ-聚谷氨酸生产技术及应用[J].发酵科技通讯, 2006,35(4):16-17.
[7] 张新民,姚克敏,徐虹.新型高效吸水材料γ-PGA的农业应用研究初报[J].南京气象学院学报,2004,27(2):224-229.
[8] 汪家铭.聚γ-谷氨酸增效复合肥的发展与应用[J].硫磷设计与粉体工程,2010(1):20-24.
[9] Kim K S, Kim T K, Graham N B. Controlled release behavior of prodrugs based on the biodegradable poly (γ-glutamic acid) microspheres[J]. Polymer Journal,1999(31):813-816.
[10] Ogawa Y, Hosoyama H, Hamano M, et al. Purification and properties of γ-glutamyltranspeptidase from Bacillus subtilis (natto) [J]. Agric Biol Chem,1991(55):2971-2977.
[11] 张艳丽,高华,刘小红.微生物合成的聚谷氨酸及其应用[J].生物技术通报,2008(4):58-62.
[12] 任尚美.γ-聚谷氨酸的发酵生产及其动力学研究[D].济南:山东轻工业学院,2009.
[13] Ashiuchi M, Nakamura H, Yamamoto T, et al. Poly-γ-glutamate depolymerase of Bacillus subtilis: production,simple purification and substrate selectivity[J]. J Mol Catal B: Enzym,2003(23): 249-255.
[14] 于晓丹.γ-聚谷氨酸发酵条件优化及结构表征分析[D].济南:山东轻工业学院,2011.
[15] He M, Nomura, Hong K, et al. Purification and Characterization of a Strong Fibrinolytic Enzyme(Nattokinase) in the Vegetbal Cheese Natto, a Popular Soybean Fermented Food in Japan[J]. Biochem Biophys Res Commun,1993(197):1340-1347.
[16] 袁桂云.γ-聚谷氨酸的生产及应用研究进展[J].广州化工,2010,38 (5):78-79.
[17] 谢秋玲,郭勇.纳豆-一种功能食品[J].食品工业科技,1999,20(1): 71-72.
[18] 李贺敏,朱红军.聚谷氨酸高吸水树脂的表征[J].化工时刊,2006,20 (9):26-28.
[19] Krecz I A, Borbely J P. Preparatonand chemical modification of poly-γ-L-glutamic acid[J]. Folia Microbiol (Praha),2001,46(3): 183-186.
[20] 石东霞.γ-聚谷氨酸的微生物合成、分离纯化及性质与应用研究[D].哈尔滨:哈尔滨商业大学,2010.
[21] 杨革,刘艳,李桂芝.溶氧及pH对地衣芽孢杆菌合成聚γ-谷氨酸的影响[J].应用与环境生物学报,2006,12(6):22-27.
[22] 缪静,杨在东,冯志彬,等.碳源对γ-聚谷氨酸发酵的影响[J].中国酿造,2010(03):70-72.
[23] 桑莉,徐虹,李晖,等.γ-聚谷氨酸产生菌的筛选及发酵条件[J].过程工程学报,2004,4(5):462-466.
[24] 徐艳萍.聚γ-谷氨酸高产菌株的选育和发酵条件的研究[D].南京:江南大学,2004.
[25] 聂光宇.枯草芽孢杆菌生产γ-聚谷氨酸的培养条件以及动力学研究[D].杭州:浙江大学,2006.
[26] 梁金钟,王风青.微生物发酵法合成高分子聚合物γ-PGA 的研究[J].北京工商大学学报:自然科学版,2011,29(1):24-29.
[27] 李文倩.γ-聚谷氨酸发酵及提取工艺研究[D].济南:山东轻工业学院,2010.
[28] 王传海.保水剂新材料γ-聚谷氨酸的吸水性能和生物学效应的初步研究[J].中国农业气象,2004,25(2):19-22.
[29] 张新民.γ-聚谷氨酸及高吸水树脂的制备研究[D].南京:南京工业大学,2003.
[30] 张超.环境友好型土壤保水剂聚γ-谷氨酸高吸水性树脂的制备[D].曲阜:曲阜师范大学,2009.
[31] 中国产业研究报告网. 2011-2015年中国聚谷氨酸行业市场研究与投资战略报告[R].2011
[32] 张世根,宋杰,李敏.肥料增效剂γ-聚谷氨酸的生产与应用[J].农产品加工学刊,2010(8):60-65.
[33] 陈雄.枯草芽胞杆菌高产聚γ-谷氨酸及其应用研究[D].武汉:华中农业大学,2005.
[34] 汪少华.聚γ-谷氨酸增效复合肥产业化开发及应用前景[J].磷肥与复肥,2009(6):56-58.
[35] 邵丽,刘建军,赵祥颖.新型生物材料-聚γ-谷氨酸[J].酿酒,2008, 35(3):19-21.
[36] 博尔日生物科技.农业用γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的长效缓释功能[Z].
[37] 林葆,主编.中国肥料[M].上海:上海科学技术出版社,1994:1-20.
[38] 李俊艳.改性磷矿粉的制备及其对油菜幼苗生长和土壤性质的影响[D].武汉:华中农业大学,2008.
[39] 蔡志坚.γ-聚谷氨酸活化磷矿粉对污染土壤铅形态及小白菜生长的影响[D].武汉:华中农业大学,2010.
[40] 李新龙.华中农大研制成功新型生物肥料谷氨酸增效剂[N].湖北日报,2008-02-14.
[41] 汪少华.聚γ-谷氨酸增效复合肥产业化开发及应用前景[C].全国磷肥、磷酸行业第十七届年会资料汇编,2009.
[42] 李晶博,李丁,邓毛程,等.γ-聚谷氨酸的特性、生产及应用[J].化工进展,2008,27(11):1789-1790.
[43] 李荣秀译.生物高分子(第7卷)[M].北京:化学工业出版社,2005
[44] Tanimto H, Sato H, Karasawa M, et al. Feed composition containing poly-γ-glutamic acid[J]. European patent,EP0826310AI, 1998.
[45] Karasawa M, Tanimoto S, Kouji K. The use of poly-gamma-glutamic acid for preparing an agent for increasing the gamma-glutamic acid for preparing an agent for increasing the phosphorus assimilation[J]. European patent,EP0838160,1998.