專利名稱：一種除草劑的制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蛋白水解物，尤其是涉及一種天然蛋白原料豆粕制備的水解物以及在雜 草萌前控制中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
除草劑已廣泛應(yīng)用于農(nóng)田、果園及城市草坪的雜草控制，除草劑的種類很多，但大多數(shù) 除草劑是通過化學(xué)合成而生產(chǎn)的化學(xué)除草劑。盡管化學(xué)除草劑能有限控制雜草的生長(zhǎng)和傳 播，但其對(duì)土壤、地下水的污染問題也日益顯露出來，同時(shí)多次反復(fù)使用化學(xué)除草劑也容易 導(dǎo)致雜草的耐藥性。因此，生產(chǎn)天然無毒副作用的除草劑是除草劑發(fā)展的必然趨勢(shì)。而近年 來人們相繼發(fā)現(xiàn)一些生物體中的某些天然活性肽和蛋白質(zhì)水解多肽具有除草的活性，為在環(huán) 境要求日益苛刻的條件下如何進(jìn)行除草劑研制的創(chuàng)新工作提供了一種全新的思路。天然除草 活性多肽的分子的結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜，因而在很大程度上限制了它們的推廣應(yīng)用。為此，人們 通過兩種方法作進(jìn)一步改進(jìn) 一種方法是試圖通過構(gòu)效關(guān)系研究獲得一些指導(dǎo)性的信息以設(shè) 計(jì)合成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于合成的除草活性肽的類似物；另一種方法是通過蛋白質(zhì)水解篩選具有 除草活性的多肽，而且這種方法更為簡(jiǎn)便可行。國(guó)外，尤其是美國(guó)，在蛋白質(zhì)水解除草活性 的多肽方面作了不少具有開拓性的工作，他們以玉米蛋白粉為原料來制備玉米蛋白粉水解 物，而這些水解多肽能抑制種子萌發(fā)時(shí)根系的形成?；钚远嚯牡某輽C(jī)制是通過阻斷種子根 系分生組織的有絲分裂來抑制種子根系的形成。更為有意義的是，這些除草活性肽只對(duì)萌發(fā) 中的種子的根系的形成有抑制作用，這種抑制作用不論是對(duì)雙子葉植物雜草還是單子葉植物 雜草都有效果，而對(duì)萌后的成熟根系則沒有影響，根據(jù)玉米蛋白粉水解多肽只對(duì)種子萌發(fā)生 根有抑制作用的這一特點(diǎn)，可開發(fā)出萌前除草劑，而這種除草劑對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生任何的污染作 用并可作為農(nóng)作物及草坪植物的肥源。國(guó)內(nèi)還沒有開展此方面的研究和產(chǎn)品開發(fā)，而應(yīng)用天 然蛋白飼料豆粕為原料制備出的水解物應(yīng)用雜草的萌前除草劑還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)雜草種子萌發(fā)有抑制作用的豆粕水解物與制備方法及其 在制備天然環(huán)境友好型的除草劑中的應(yīng)用。
本發(fā)明所述的豆粕蛋白水解物的外觀為黃色冰淇淋狀粉末，干物質(zhì)的含量>92%，蛋白質(zhì)
的含量>62%，水溶性可溶，灰分<5%， pH二6.8 7. 1 。 本發(fā)明所述的豆粕蛋白水解物制備方法其步驟為
1) 在豆粕中加入去離子水后在容器中震蕩，再加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH至7. 8 8. 5成 為底物，按質(zhì)量比豆粕去離子水=1 : (8 10);
2) 在底物中加入堿性蛋白酶反應(yīng)，再加入氨水維持反應(yīng)體系的pH值在7.8 8.5，反 應(yīng)時(shí)間為5 8h，按質(zhì)量比底物堿性蛋白酶=1 : (1 3);
3) 將反應(yīng)溶液放置于IOO'C水浴滅酶，離心，取其上清液冷凍，干燥成干粉，冷藏備用。
在步驟l)中，在豆粕中加入去離子水后最好在60。C的恒溫振蕩器中震蕩，三角瓶中溶 液溫度恒溫后，用20%氨水調(diào)節(jié)溶液的pH至8. 0。
在步驟2)中，在反應(yīng)過程中不斷震蕩，最好溫度保持在6(TC，并滴加20%氨水維持 反應(yīng)體系的pH值在8.0，反應(yīng)時(shí)間為6h。
在步驟3)中，將反應(yīng)溶液置于IO(TC水浴鍋中加熱15rain進(jìn)行滅酶，然后4000r/min 離心20min，取其上清液濃縮后冷凍干燥成干粉冷藏備用。
本發(fā)明所述的豆粕蛋白水解物具有抑制雜草種子萌發(fā)的作用，可將其用于制備對(duì)各種雜 草種子萌發(fā)有抑制作用的除草劑。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 實(shí)施例1
在豆粕中加入去離子水后在6(TC的恒溫振蕩器中震蕩，三角瓶中溶液溫度恒溫后，用 20%氨水調(diào)節(jié)溶液的pH至8. 0成為底物，按質(zhì)量比豆粕去離子水=1 : 9;在底物中加入堿 性蛋白酶反應(yīng)，在反應(yīng)過程中不斷震蕩，溫度保持在6(TC，并滴加20%氮水維持反應(yīng)體系 的pH值在8. 0，反應(yīng)時(shí)間為6h，按質(zhì)量比底物堿性蛋白酶=1 : 2;將反應(yīng)溶液放置于100 'C水浴鍋中加熱15min滅酶，然后4000r/min離心20min，取其上清液冷凍，干燥成干粉。 冷藏備用。
豆粕一般呈不規(guī)則碎片狀，顏色為淺黃色至淺褐色，味道具有烤大豆香味，不溶于水。 豆粕的主要成分為蛋白質(zhì)40% 48%，賴氨酸2. 5% 3. 0%，色氨酸0. 6% 0. 7%,蛋 氨酸O. 5% 0. 7%.
以下給出豆粕蛋白水解物的除草活性檢測(cè)方法實(shí)例
取勝紅薊"gera^/z/ c朋j^oiVe^等3種雜草的種子用75%酒精殺菌并用蒸餾水沖洗3
次后放在雙層濾紙上置于6cm的培養(yǎng)皿中，對(duì)所設(shè)置實(shí)驗(yàn)處理分別加入2ml相應(yīng)濃度的多肽 液后用Parafilm封口膠封口培養(yǎng)。培養(yǎng)條件每天光照16h，溫度25'C，光照強(qiáng)度15001x。 雜草種子培養(yǎng)時(shí)間為7天。本實(shí)驗(yàn)設(shè)4個(gè)濃度處理，分別為0. 5mg/ml， 1. Omg/ml， 1. 5mg/1, 2.0mg/ml，以去離子水為對(duì)照，各處理和對(duì)照選用20粒種子，重復(fù)3次。培養(yǎng)時(shí)間結(jié)束后 用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量各幼苗根系中最長(zhǎng)根的長(zhǎng)度作為統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
以下給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果及應(yīng)用。
抑制率如下式計(jì)算
抑制率(％)=(對(duì)照組根長(zhǎng)一處理組根長(zhǎng))/對(duì)照組根長(zhǎng)X100。/。
所有定量指標(biāo)均用；土s表示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1，不同濃度的水解物溶液對(duì)雜草勝紅薊 種子萌發(fā)生根均有明顯的抑制作用，當(dāng)水解物濃度達(dá)到2 mg/1時(shí)，能將勝紅薊等3種雜草 種子生根完全抑制。由于豆粕蛋白水解產(chǎn)物對(duì)植物種子萌發(fā)時(shí)根系形成的抑制作用，而且對(duì) 植物的成熟根系沒有任何影響，因此它可以作為一種天然萌前除草劑應(yīng)用在農(nóng)田，特別是有 機(jī)轉(zhuǎn)換型蔬菜、城市草坪的雜草防治上有著重要的應(yīng)用，這樣可以減少使用化學(xué)除草劑對(duì)環(huán) 境產(chǎn)生的污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。
表1不同濃度的豆粕水解物對(duì)幾種雜草種子子萌發(fā)生根抑制率(％)
豆粕水解物濃度(mg/ml)
雜草種類0.511. 52
勝紅薊(4 "erat腿co"/zoiGfes)40±1.8880±0. 72100100
綠莧(如ar朋t/ i/51 v7'rWs)55±0. 5974 ±0. 7880 ±0. 89100
野菊 (DewdraW/ze廳/"血畫)35. 62±1.50 44, 08±2. 90100100
實(shí)施例2
與實(shí)施例1類似，其區(qū)別在于在豆粕中加入去離子水后在6(TC的恒溫振蕩器中震蕩， 三角瓶中溶液溫度恒溫后，用20%氨水調(diào)節(jié)溶液的pH至7. 8成為底物，按質(zhì)量比豆粕去 離子水=1:8;在底物中加入堿性蛋白酶反應(yīng)，在反應(yīng)過程中不斷震蕩，溫度保持在6(TC， 并滴加20%氨水維持反應(yīng)體系的pH值在7. 8，反應(yīng)時(shí)間為5h，按質(zhì)量比底物堿性蛋白酶 =1 : 1;將反應(yīng)溶液放置于100。C水浴鍋中加熱10min滅酶，然后3800r/min離心15min，取 其上清液冷凍，干燥成干粉，冷藏備用。
實(shí)施例3
與實(shí)施例i類似，其區(qū)別在于在豆粕中加入去離子水后在6crc的恒溫振蕩器中震蕩，
三角瓶中溶液溫度恒溫后，用20%氨水調(diào)節(jié)溶液的pH至8. 5成為底物，按質(zhì)量比豆粕去 離子水=1:10;在底物中加入堿性蛋白酶反應(yīng)，在反應(yīng)過程中不斷震蕩，溫度保持在60'C， 并滴加20X氨水維持反應(yīng)體系的pH值在8.5，反應(yīng)時(shí)間為8h，按質(zhì)量比底物堿性蛋白酶 =1 : 3;將反應(yīng)溶液放置于IO(TC水浴鍋中加熱20min滅酶，然后4200r/min離心25min，取 其上清液冷凍，干燥成干粉，冷藏備用。 實(shí)施例4
與實(shí)施例1類似，其區(qū)別在于在豆粕中加入去離子水后在6(TC的恒溫振蕩器中震蕩， 三角瓶中溶液溫度恒溫后，用20%氨水調(diào)節(jié)溶液的pH至8. 2成為底物，按質(zhì)量比豆粕去 離子水=1 :9.5;在底物中加入堿性蛋白酶反應(yīng)，在反應(yīng)過程中不斷震蕩，溫度保持在6(TC， 并滴加20%氨水維持反應(yīng)體系的pH值在8. 2，反應(yīng)時(shí)間為7h，按質(zhì)量比底物堿性蛋白酶 =1 : 2. 5;將反應(yīng)溶液放置于IO(TC水浴鍋中加熱20min滅酶，然后4000r/min離心25min， 取其上清液冷凍，干燥成干粉，冷藏備用。
權(quán)利要求
1、一種豆粕蛋白水解物，其特征在于其外觀為黃色冰淇淋狀粉末，干物質(zhì)的含量＞92％，蛋白質(zhì)的含量＞62％，水溶性可溶，灰分＜5％，pH＝6.8～7.1。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種豆粕蛋白水解物制備方法，其特征在于其步驟為1) 在豆粕中加入去離子水后在容器中震蕩，再加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH至7.8 8.5成 為底物，按質(zhì)量比豆粕去離子水=1 : 8 10;2) 在底物中加入堿性蛋白酶反應(yīng)，再加入氨水維持反應(yīng)體系的pH值在7.8 8.5，反 應(yīng)時(shí)間為5 8h，按質(zhì)量比底物堿性蛋白酶=1 : 1 3;3) 將反應(yīng)溶液放置于IOO'C水浴滅酶，離心，取其上清液冷凍，干燥成干粉，冷藏備用。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種豆粕蛋白水解物制備方法，其特征在于在步驟1)中，在 豆粕中加入去離子水后在60'C的恒溫振蕩器中震蕩，三角瓶中溶液溫度恒溫后，用20%氨 水調(diào)節(jié)溶液的pH至8.0。
4、 如權(quán)利要求2所述的一種豆粕蛋白水解物制備方法，其特征在于在步驟2)中，在 反應(yīng)過程中不斷震蕩，溫度保持在60'C，并滴加20X氨水維持反應(yīng)體系的pH值在8.0，反 應(yīng)時(shí)間為6h。
5、 如權(quán)利要求2所述的一種豆粕蛋白水解物制備方法，其特征在于在步驟3)中，將 反應(yīng)溶液置于IO(TC水浴鍋中加熱15min進(jìn)行滅酶，然后4000r/min離心20min，取其上清 液濃縮后冷凍干燥成干粉冷藏備用。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種豆粕蛋白水解物在制備對(duì)雜草種子萌發(fā)有抑制作用的除草 劑中的應(yīng)用。
全文摘要
一種除草劑的制備方法及應(yīng)用，涉及一種蛋白水解物，尤其是涉及一種天然蛋白原料豆粕制備的水解物以及在雜草萌前控制中的應(yīng)用。提供一種對(duì)雜草種子萌發(fā)有抑制作用的豆粕蛋白水解物與制備方法及其用于制備除草劑。外觀為黃色冰淇淋狀粉末，干物質(zhì)的含量＞92％，蛋白質(zhì)的含量＞62％，水溶性可溶，灰分＜5％，pH＝6.8～7.1。制備時(shí)，在豆粕中加入去離子水在容器中震蕩，加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH成底物，加入堿性蛋白酶反應(yīng)，再加入氨水維持反應(yīng)體系pH值，將反應(yīng)溶液置于水浴滅酶離心，取其上清液冷凍干燥成干粉，冷藏備用。具有抑制雜草種子萌發(fā)的作用，用于制備對(duì)各種雜草種子萌發(fā)有抑制作用的除草劑。
文檔編號(hào)A01P13/00GK101099489SQ200710009048
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月30日
發(fā)明者丁立忠, 劍 楊, 楊少華 申請(qǐng)人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院