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新技术提高氮肥利用率 南工教授获国家技术发明2等奖
来源:龙虎网   发布者:管理员   日期:2015-01-15   今日/总浏览:1/1626

使用增效剂将氮肥利用率平均提高7-12%?新一代肥料增效剂,应用增效肥料比普通肥料作物平均增产10-25%?南京工业大学食品与轻工学院徐虹教授主持完成的“功能性高分子聚氨基酸生物制备关键技术与产业化应用”项目,有效解决了此类困惑已久的问题,并赢得2014年度国家技术发明二等奖。

据介绍,当前,我国常规肥料利用率低下,因肥料过量使用使土壤板结与水体富营养化严重,土壤质量日益恶化。研发环境友好肥料增效剂、高效利用土地资源已成为我国当前社会经济重大课题。

聚氨基酸是一类重要的功能性高分子,利用生物法可制得结构特殊、分子量可控的聚氨基酸,如γ-聚谷氨酸(γ-PGA)和ε-聚赖氨酸(ε-PL)。高分子量(>700 kDa) γ-PGA可作为肥料增效剂和日化保湿剂,低分子量(5-10 kDa) γ-PGA则用作水处理剂,而分子量5 kDa左右的ε-PL则是优良的生物防腐剂。γ-PGA肥料增效剂有重要应用价值。但生物法制备技术难度大,生产成本高,全球生物法制备聚氨基酸产业化进展缓慢,国内为实验室研究阶段。

针对上述问题,在国家“863”、自然基金等项目支持下,徐虹教授项目组从2000年起一直致力于γ-PGA和ε-PL的基础和产业化研究,针对微生物合成机理不清楚,难以获得分子量可控的高效生产菌种;高粘体系阻碍溶氧传质与营养输送,产物积累少;发酵产物组分复杂及分离精制不易实现等问题进行了有效突破,实现了两种聚氨基酸的产业化生产。

聚谷氨酸在肥料增效、化妆品保湿等领域具有广阔的用途。作为新一代肥料增效剂,聚谷氨酸绿色、安全、可食用,为肥料企业和农民创造了巨大经济价值,目前累计推广已达3500万亩,粮食、经济作物平均增产15-25%,其中根茎类作物可达30%以上,肥料平均利用率可提高约7-12%,农民每亩增收可达100元以上,部分经济作物每亩可达3000元以上,为土地资源高效利用做出了重要贡献;聚谷氨酸作为最新一代的化妆品保湿剂,具有比透明质酸更佳的保湿效果,已与国内外多家日化公司达成战略合作,应用于多款知名日化产品中。

此外,聚赖氨酸则是优良的生物防腐剂,具有安全高效,抗菌谱宽,热稳定性好等优点。聚赖氨酸作为一种绿色安全的新一代生物食品保鲜剂,将改变食品行业保鲜剂格局,对化学防腐剂造成巨大冲击,为我国食品安全作出重要贡献。

据悉,该项目研究过程形成了产品制备及下游应用专利群,累计形成了专利20余项。


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