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

 山東深海生物科技股份有限公司坐落于山東煙臺，是一家具有生物技術領域創新研發能力和自主知識產權的國家高新技術企業。 公司擁有行業尖端科研人才和大型生物實驗室、中試車間，專注于微生物藥物、活性蛋白藥物以及5-ALA氨基乙酰丙酸的研發和生產。

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、亞鐵血紅素、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。

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。

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。 

山東深海生物科技股份有限公司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10噸級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，將意味著已占據行業的領先地位。

深海依托現有的5-ALA母液分離純化集成系統和3套30噸全自動三級液體發酵系統，實現5-ALA的規模化生產，且產能達到國內領先水平。其中試發酵5-ALA的含量已達到42g/L以上。

5-ALA的應用方向一是可以提高植物抵抗惡劣環境的能力。主要表現：

1. 緩解脅迫導致的葉片葉綠素含量以及葉綠素b/a 比值下降；

2. 誘導脅迫下抗氧化酶活性上升，緩解超氧陰離子生成速率加快；

3. 有利于PSⅡ–PSⅠ之間電子傳遞，提高光能吸收、捕獲、傳遞效率，提高光合性能指數；

4. 緩解鹽脅迫對植株生長的抑制作用，提高根系的生物學產量。

例如，5-氨基乙酰丙酸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%。

5-ALA的應用方向二是可以提高果蔬的果實著色。在果實成熟過程中,外源5-ALA處理能誘導果皮花青素的積累,促進果皮著色,緩解果皮葉綠素和類胡蘿卜素的降解速率;果實可溶性糖含量顯著提高,可滴定酸含量明顯下降。5-ALA通過上調相關調控因子（PAL、CHI、DFR）的表達來誘導花青素合成積累,從而改善果實外觀及內在品質。    例如，5-ALA可顯著縮短蘋果著色周期，同時在番茄、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。

5-ALA的應用方向三是可以提高果蔬作物幼苗移栽成活率。5-ALA能夠緩解非生物脅迫給移栽苗帶來的傷害，移栽成活率提升20%-40%。    5-ALA的應用方向四是可以提高果蔬作物作物產量及品質。5-ALA是葉綠素合成的前體物質，可促進葉綠體合成，促進光合作用，提升光合產物積累，從而達到增產的目的；5-ALA作物調節物質，可調節作物氧化還原平衡，改善糖酸比，提升果實可溶性蛋白及維生素含量，達到改善果實品質的目的。

5-ALA的應用方向五是可以提高果蔬作物果實糖度及口感。5-ALA提升光合產物積累，而淀粉和糖作為主要的光合產物，其含量也會受5-ALA的影響而提高；5-ALA可促進葉綠素合成，增強作物光合作用，光合作用的增強有利于養分積累和糖度轉換。 

5-ALA的應用方向六是可以促進種子萌發，促進作物根系生長。

5-ALA的應用方向七是可以肥料利用率。

未來5-ALA研究方向——氨基酸金屬配合物

該研究，既具有理論意義，又具有應用價值。它豐富了配位化學和生物無機化學的基礎理論，又開拓了應用的新途徑。本研究將選用非蛋白氨基酸 5-氨基乙酰丙酸（5-ALA） 配體使之與主族金屬、過渡金屬反應，通過調節金屬種類、陰離子種類、溶劑種類等因素，合成結構多樣的金屬配合物，并使用 X-射線單晶衍射、X-射線粉末衍射、元素分析、紅外、熒光等表征技術對配合物自組裝形成的超分子結構進行分析。結合配合物的結構特點判斷其可能具有的功能性質，并進一步研究配合物的功能性質。   未來5-ALA研究內容與方法

通過化學手段合成5-ALA與金屬配合物（ Mg、Ca、Zn、Cu、Fe ），采用控制變量法進行反應條件的篩選，主要是溫度、pH、溶劑、反應時長。測定反應產物結構，探究產物的化學性質，如配位化合物的熱化學、電化學和穩定性的研究。探究配位化合物的生物活性。

5-ALA 和金屬的配合物應用

1. 5- ALA 作為四氫吡咯的前體化合物， 是一種良好的植物生長調節劑，對于植物體內葉綠素等的合成具有重要作用， 能在一定程度促進植物光合作用提高種子萌發率， 而鎂、 鋅、 鈣、 銅和鐵幾種金屬作為植物生長的營養元素不可缺失， 適當濃度外源性金屬離子的補充能夠增加植物的養分吸收促進植物生長。

2. 氨基酸金屬配合物類生產肥料可以供給土壤所需的微量元素和氨基酸，改良土質，增進土壤肥力。

3. 可以防治葉子出現發黃變白的現象，促進葉片產生葉綠素；可以殺菌，防治作物病蟲害;還可以使花卉的花瓣產生熒光，延長花期，提高花卉的觀賞價值。

4. 在人體活性方面， 除可以向機體補充微量元素外， 5-ALA 作為血紅素的前體物質，能夠促進載氧、貯氧和氧化還原。 此類配合物通常較為穩定，可能具有抗菌抗癌活性。

深海農業3大業務方向

1.肥料產品銷售：依托5-氨基乙酰丙酸的核心技術優勢，公司開發出富含5-氨基乙酰丙酸的有機水溶肥、微生物菌劑、腐植酸水溶肥、中量元素水溶肥、大量元素水溶肥及氨基酸水溶肥等系列產品。

大量元素水溶肥系列產品賣點：

1. 科學氮、磷、鉀配比，滿足作物不同生長階段營養需求。

2. 減肥增效、降低用肥成本，獲得低投入、高收益。 

3. 抗逆、提質、增產。

有機水溶肥系列產品賣點：

1. 增加有機質，改良土壤。

2. 特別添加5-ALA，提高肥效利用率，促進根系生長。

3. 促根、養根、護根三效結合。

4. 抗逆、增產、提質。

中量元素水溶肥系列產品賣點：

1. 抗鹽、高效解決缺素癥。

2. 5-ALA顯著提升中量元素鈣、鎂吸收利用率。    

2.原料銷售：公司現有5-氨基乙酰丙酸發酵原液及噴干粉。發酵原液含量為20g/L；噴干粉含量為6.6%。

3.經銷商產品定制：公司可為合作廠家提供產品配方技術支持，并提供產品定制指導。