[发明专利]一种海藻寡糖磷酸酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有植物生物刺激素样作用的海藻寡糖磷酸酯化合物，属于大分子化合物修饰领域。

背景技术

植物生物刺激素是一种在施用于植物或者根围时，对植物的自然生长进程起到刺激作用，加强或有益于营养吸收、营养功效、非生物胁迫抗力及作物品质的非营养成分。生物刺激素可直接作用于植物体，使用过程中不会引起植物体损伤，具备平衡植物生长系统维持植物体生长素平衡及诱导植物体对逆境增强抵御能力的功能，可以影响植物体新陈代谢，有助于挖掘作物产量和品质潜能，能对植物体健康生长起到正向作用，同时还具有改善土壤生态的作用。生物刺激素既不是传统肥料，更不是农药，其有别于常规化肥，通过不同的机制作用于作物，而无须考究产品中是否含有养分；不同于植物保护剂，只作用于作物的生长活力，以及获得系统抗病性，对病虫害没有任何直接的杀灭作用；在作物种植中，生物刺激素是作为作物营养和保护剂的协同角色，三者协同来维持作物的健康生长。

磷是植物生长的必须元素，是植物细胞原生质的组分，对细胞的生长和增殖起重要作用。磷还参与植物生命过程的光合作用，糖和淀粉的利用以及能量的传递过程。同时，磷肥还能促进植物苗期根系的生长，使植物提早成熟。植物在结果时，磷大量转移到籽粒中，使得籽粒饱满。

海藻肥是近年来新兴起的一种生物有机肥料，因其资源丰富，价格低廉，促生长作用明显，并且不会导致有毒有害物质残留以及土壤有机质流失的恶性循环等优良特性成为国家大力推广的实用性肥料，而海藻寡糖正是海藻肥的主要活性成分。寡糖的活性受其分子结构的影响，对寡糖分子进行特定的修饰，可提高或赋予寡糖更多的生物活性。由海藻寡糖制备海藻寡糖磷酸酯的过程就是对寡糖分子进行磷酸化修饰的过程，寡糖分子上的羟基被磷酸基取代，形成寡糖磷酸酯。

目前磷酸酯化修饰主要集中在多糖的磷酸酯化，海藻寡糖的磷酸酯化鲜见报道。而现有的多糖磷酸酯的活性研究多集中在抗病毒、抗肿瘤及增强免疫力等方面，关于具有植物生物刺激素作用的多糖或寡糖磷酸酯未见报道。

发明内容

本发明提供了一种具有生物刺激素样作用的海藻多糖磷酸酯的制备方法，具体技术方案如下：主体工艺包括海藻寡糖的制备和多糖与磷酸盐的酯化反应，其中海藻寡糖的制备：新鲜海藻晾干或直接采用海藻干品后粉碎，过20-60目筛。过筛后的藻粉加入5-10倍质量的水，调pH 4.0-6.0，加入H₂O₂，使其在反应体系中的终浓度达到0.5-2%，再加入亚铁离子，使其终浓度达到10-30mg/L，40-50℃下搅拌提取4-8小时。提取液中和至pH 6.5-7.5，750目滤布过滤，滤液即为海藻寡糖提取液。

海藻寡糖磷酸酯的制备：向上述海藻寡糖提取液中再加入5-10倍水，加入磷酸盐（三聚磷酸钠与三偏磷酸钠按6:1-5:2的比例混合），使其在反应体系中的终浓度为30-50g/L，调节pH至8.0-9.5，升温至70-90℃，搅拌反应4-8小时。反应液通过截留分子量300-500Da的纳滤膜，反复滤过，直至浓缩液中固形物含量＞10%，喷雾或冷冻干燥，得到海藻寡糖磷酸酯。

上述制备方法得到的海藻寡糖磷酸酯具有植物生物刺激素样作用，可促进植物生长，可应用于新型生物有机肥料。

本发明与现有技术相比，技术优势在于：

1）所述的海藻寡糖磷酸酯区别于多糖磷酸酯类物质，其分子量更小，磷酸酯化程度更高。

2）所述的海藻寡糖磷酸酯直接从海藻原料开始制备，工艺简单，原料易得，适合大规模在工业上应用。

3）所述的海藻寡糖磷酸酯具有植物生物刺激素样作用，可促进植物生长，且能增强植物的抗旱、抗寒、抗盐能力，可应用于新型生物肥料。

具体实施方式

实施例1：浒苔寡糖磷酸酯的制备