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腐植酸中蛋白質(zhì)、多肽及氨基酸組分:
蛋白質(zhì)是構(gòu)成植物細(xì)胞原生質(zhì)的基本物質(zhì)。一般由高等植物遺骸轉(zhuǎn)變的低階煤腐植酸的蛋白質(zhì)含量不高,但低等植物(如菌類、藻類)轉(zhuǎn)變的低階煤腐植酸的蛋白質(zhì)含量較高,在選擇生物質(zhì)原料降解制生化腐植酸的過程中蛋白質(zhì)占的比例更高些。泥炭水解生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白在多家高校和科研院所都進(jìn)行過研發(fā)。
蛋白質(zhì)的單體主要是脂肪族氨基酸,其通式為:HOOC-R-CH2NH2,蛋白質(zhì)中的芳香族氨基酸有色氨酸、組氨酸等,但比例不高。氨基酸通過肽鍵(—NH—CO—)、硫醚鍵(—S—S—)、脒鍵(—N=C—),或酯鍵、氫鍵連接。蛋白質(zhì)有堿性基團(tuán)(—NH2)和酸性基團(tuán)(—COOH),是親水性很強(qiáng)的膠體物質(zhì)。蛋白質(zhì)在兼氧條件下可水解成氨基酸等氮化物。在厭氧條件下部分生成蛋白質(zhì)的中間體——多肽,其結(jié)構(gòu)中也含有—NH、—COOH、—OH、—SH等。
蛋白質(zhì)自組裝是合成生物學(xué)和納米生物技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在自然界,細(xì)胞通過漫長的進(jìn)化獲得了許多按一定的空間結(jié)構(gòu)組裝在一起的多酶復(fù)合體,在這些復(fù)合體中,酶與酶之間可以形成底物通道,減少中間產(chǎn)物(尤其是有毒物質(zhì))的擴(kuò)散,以達(dá)到高的效果的胞內(nèi)催化功能,在細(xì)胞代謝過程和生命活動(dòng)中發(fā)揮著重要的作用。模擬天然的多酶復(fù)合體,在胞內(nèi)人工構(gòu)建超分子多酶體,是生物催化和合成生物學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。
泥炭腐植酸、生化腐植酸等含有單細(xì)胞蛋白,利用蛋白質(zhì)同源自聚的特性,與未組裝的相比,泥炭腐植酸、生化黃腐酸及有關(guān)藥用黃腐酸經(jīng)過特殊的加工技術(shù)可以具有納米或微米尺寸結(jié)構(gòu)。研究顯示,一般納米增效肥料在糧食作物上可增產(chǎn)10%~20%,腐植酸納米增效肥增產(chǎn)可達(dá)25%~58%,納米技術(shù)可能是解決未來世界糧食增產(chǎn)的主要途徑。
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