Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/57248
標題: 包含菌體及腐植酸的海藻酸鈣膠囊
作者: 楊秋忠
YOUNG, CHIU CHUNG
包瑞卡
賴威安
REKHA, P.D.
出版社: 土壤環境科學系
摘要: 本發明為提供一種用於將菌體固定化於微膠囊材料之方法,特別是關於將菌體與腐植酸共同固定化於天然微膠囊材料,例如海藻酸鈣膠囊中之方法。本發明亦關於根據該方法所製得之包含菌體及腐植酸的海藻酸鈣膠囊,以其所製成之微生物肥料或土壤改良劑,及其用以促進植物生長與改善菌體根部拓殖化作用之用途。 【創作特點】 本發明目的及優點將部分描述於下,或可由描述中顯而易見。 於一方面,本發明係關於一種製備菌體微膠囊之方法,該方法包含:將具有植物生長促進功能之菌體先行培養於液體培養基中以增殖菌體;及將該經增殖之菌體與腐植酸萃取物(HA)共同固定化於海藻酸鈣膠囊內,而製得「包含菌體及腐植酸之海藻酸鈣膠囊」。於一項具體態樣中,可將經過或未經乾燥之菌體微膠囊直接施用於作物根圈或土壤中,做為作物之微生物肥料、土壤改良劑或植物生長促進製劑。 本發明所稱之「包含菌體及腐植酸之海藻酸鈣膠囊」,其所包含之「菌體」為具有促進植物生長的活性的特徵者,其中包括如:(1)固氮酶、(2)礦物磷溶解作用、(3)產生吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid;IAA;auxin)、(4)產生載鐵物質(siderophore)及(5)有機質分解活性。習知這些活性與PGPR的功能有關,包括:生物肥料作用(biofertilization)、植生激素作用(phytostimuiation)、生物防治(biocontrol)等,另外習知有機質的分解與土壤改良相關。將上述功能發揮作用的前提為菌體可於植物根圈(rhizosphere)內進行根拓殖化作用(root colonization)。 於另一方面,依據本發明可製得一種有序性的微生態結構(micro-ecologic structure),亦即本發明所稱之「包含菌體及腐植酸之海藻酸鈣膠囊」之組成物,其包括菌體、HA萃取物及海藻酸鈣。本發明之「包含菌體及腐植酸之海藻酸鈣膠囊」可另包含其他具有功能之微生物、酶、發酵物或化學物質,以提高此膠囊之促進植物生長作用之功能。另一方面,「包含菌體及腐植酸之海藻酸鈣膠囊」視需要可另包含供培養微生物的培養物或穩定劑,以利微生物之生長繁殖或生理維持。 於一項具體態樣中,本發明提出一種固定化菌體於微膠囊的方法,其包含在海藻酸鹽聚合物之硬化作用尚未啟動前,先將腐植酸萃取液與菌體混合為「HA/菌體懸浮液」;將此「HA/菌體懸浮液」與海藻酸鈉混合,成為一「HA/菌體/海藻酸鈉」混合液,此時之「HA/菌體/海藻酸鈉」混合液尚未行硬化或交聯作用;以及將此一「HA/菌體/海藻酸鈉」混合液逐滴滴入氯化鈣水溶液以進行硬化作用而形成「包含微生物及腐植酸之海藻酸鈣膠囊」。 於另一項具體態樣中,本發明提出一種菌體微膠囊之保存及控制釋放方法,其中係將「包含微生物及腐植酸之海藻酸鈣膠囊」添加少量抗凍劑,經過冷凍乾燥成為乾燥膠囊。此一型態之膠囊施用植物根圈內可因水澎潤作用,使膠囊回復為近未乾燥前的膠囊狀態,以土壤中水份含量之乾燥與潮濕控制膠囊的復性速度,復性後之膠囊可以進行正常之釋放作用。 於另一方面,本發明提出一種促進植物生長作用之方法,其係將本發明「包含菌體及腐植酸的海藻酸鈣膠囊」施用於植物根圈土壤。於一項具體態樣中,將本發明「包含菌體及腐植酸之海藻酸鈣膠囊」施用於土壤、堆肥或含有機質之廢棄物等,可發揮其提高有機質分解、促進堆肥腐熟及土壤改良的目的。 本發明之「含有微生物菌體及腐植酸的海藻酸鈣微膠囊」可用以提供保護微域環境,保護菌體免於受到存於土壤的原生動物與嗜菌體等生物的侵襲、土壤中有害物質的毒害之菌體大量流失。並利用該「含有微生物菌體及腐植酸的海藻酸鈣微膠囊」製成控制釋放的生物製劑,可避免游離菌體施用後根圈內之菌體數量的減少,因此可以提高微生物之根拓殖化(root colonization)效應。 本發明之再一方面在於,係利用「含有菌體及腐植酸的海藻酸鈣微膠囊」以提供菌體掩護作用,可避免游離菌體施用根圈後植物防衛系統之對於菌體之根拓殖化的抑制,並利用防護免疫作用(immuno-protection)的機制,以改善微生物之根拓殖化作用、提高促進植物生長的效益。 依照本發明之具體實施態樣,用以固定化之菌體菌種為;(1)不屬於已知之人體病原菌、(2)非植物病原菌體、(3)未經任何人工基因改造、(4)游離細胞狀態具有植物生長促進功能、(5)菌體被固定化於完整之海藻酸鈣膠囊內可存活的功效者。 本發明的其他特性將在下面詳細揭示具體實施例觀察後變得顯而易見。
URI: http://hdl.handle.net/11455/57248
文章連結: http://twpat.tipo.gov.tw/tipotwoc/tipotwkm
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