西北農林科技大學博士生導師、山東深海農業生物科技有限公司首席技術顧問 鄒志榮

5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）是一種含氧和氮的碳氫化合物，它是所有卟啉化合物的共同前體，是葉綠素、血紅素、細胞色素等具環狀四吡咯基的化合物群共同的生物合成中間體，牽涉到光合作用、呼吸作用，是一種廣泛存在于細菌、真菌、動物及植物等生物機體活細胞中的非蛋白氨基酸，是植物內源性調節劑。

5-ALA作為生物體內天然存在的一種功能性非蛋白質氨基酸，是血紅素、葉綠素、維生素B12等四吡咯化合物生物合成的必需前體，在農業、醫藥、水產養殖等領域均有著廣闊的應用前景。

在農業領域5-ALA作為植物葉綠素合成的前體物質參與葉綠素的合成，提升作物光合產物的積累，從而實現作物提質增產的目的。

同時5-ALA可以調控葉綠素b/葉綠素a的比值，從而顯著提升作物對低溫、寡照及鹽堿等不良條件的抗逆性。

20世紀末，國際上依靠人工提取的方式分離到5-ALA，后期隨著技術改進轉變為化學合成，但始終存在高污染、高成本的弊端，僅限應用在高端醫藥和藥妝領域。

如日本SBI公司依托5-ALA開發出用于膀胱癌、子宮頸上皮內瘤變、貧血癥、尖銳濕疣、痤瘡等治療藥物，其憑借選擇性強、口服給藥、快速代謝及無毒副作用等諸多優點取得了不錯的市場反饋；同時在藥妝領域開發出多款保健食品及美容產品，對促進代謝、降血糖、減肥塑身、美容抗衰老及保濕上均有顯著效果。

隨著5-ALA的不同功能被逐漸發掘，國際上都在積極探索尋求更加廉價環保的生產方式，其中日本COSMO公司通過生物合成方法實現了規模化制取5-ALA，2010年日本COSMO公司將5-ALA在農業領域的應用研究項目委托于中國農業部，在國家農業部的積極推動下日本COSMO公司與西北農林科技大學達成合作，共同推進5-ALA在農業領域的應用。

經西北農林科技大學的不斷研究，鄒志榮教授團隊發現5-ALA在多種農作物葉面噴施后，均可顯著增加葉綠素合成速度、提高作物的光合速率，從而實現作物增產的目的。

但受限于日本COSMO公司其5-ALA純度及成本仍舊偏高，無法在農業及動保板塊實現應用推廣。

為解決5-ALA生產工藝技術上的難題，讓5-ALA在農業上的應用成為可能。中國科學院天津工業微生物技術研究所通過高效基因組編輯技術和基因表達調控技術，研發出5-ALA高效表達菌株及成熟的發酵提純技術工藝，使原液中5-氨基乙酰丙酸含量達到42g/L左右，發酵技術已達到國際領先水平。

深海農業在5-氨基乙酰丙酸產業化生產領域取得了一定的突破。

院、校、企三方聯合-實現5-ALA產業化應用。深海農業作為國家高新技術企業，與中國科學院、西北農林科技大學、中國農業大學等展開積極合作，打造專業的5-ALA研發技術平臺，將中科院天津微生物研究所先進的5-ALA發酵技術及西北農林科技大學成熟的5-ALA農業應用技術等研發資源進行整合，歷時3年形成重大突破，現已實現5-ALA高密度規模化生產，在5-氨基乙酰丙酸產業化生產水平上（裝備、原料、工藝、菌株等）均超越了國際現有水平，大幅度提高了生產效率，降低了生產成本。該產品的上市，將意味著徹底打破日本COSMO公司的行業壟斷地位，占據行業的國際領先地位。

深海農業為了明確5-ALA在農業領域的應用效果，分別在以下方面做了大量的試驗探究:

1)增強作物抗逆性（高溫、低溫、強光、弱光、干旱、水澇、鹽堿、貧瘠、重茬等）。5-ALA除了在白菜上可以顯著提升白菜抗凍性，同時在茄果類、漿果類、果樹及其他葉菜類作物上均可以顯著提高作物抗逆性（高溫、低溫、強光、弱光、干旱、水澇、鹽堿、貧瘠、重茬等），實現逆境脅迫下增產20%―30%。

2)縮短果實著色周期；5-ALA可顯著縮短蘋果著色周期，同時在西紅柿、柑橘、葡萄及櫻桃等作物均具有明顯的著色效果，平均著色周期可縮短5―10天。

3)提高幼苗移栽成活率。5-ALA可提高蘿卜及花卉移栽成活率，同時對提升西紅柿、草莓、辣椒及茄子等作物幼苗移栽成活率均具有不錯效果，平均存活率可提高30%左右。

4)提高作物產量及品質。5-ALA可提高草莓硬度、糖度及平均單果重，同時發現5-ALA對西紅柿、蘋果、梨及櫻桃等果實均具有增加糖度、提升單果重及增產的效果。平均糖度可提高2個單位，平均單果重增加20―40g。

5)提高果實糖度，改善果實口感。5-ALA可提高柑橘硬度、糖度及平均單果重，同時發現5-ALA對西紅柿、蘋果、梨及櫻桃等果實均具有增加糖度、提升單果重及改善果實口感的效果。平均糖度可提高2個單位。

6)提高果實固形物含量、增加果實硬度，增加耐儲性。5-ALA可提高梨的固形物含量、增加果實硬度，增加耐儲性，同時發現5-ALA對草莓、西紅柿、蘋果及櫻桃等果實均具有增加硬度提升耐儲性的效果。儲藏期可延長10-15天。

7)促進種子萌發及作物根系生長。5-ALA浸種和蘸根處理，對種子萌發及根系生長均具有明顯的促進作用。

8）促進作物肥料吸收利用率。作物吸收5-ALA后可顯著提升對大、中、微量元素及有機質的吸收效率。

依托5-ALA的核心技術優勢，山東深海農業生物科技有限公司積極與各大院所合作，開發出富含5-ALA的有機水溶肥、微生物菌劑、腐植酸水溶肥及氨基酸水溶肥等系列產品。