本技术揭示了中分子量γ-聚谷氨酸(分子量200-300 kDa)在农业领域的双重作用:一方面减少作物对重金属的积累,另一方面促进作物生长。
背景技术
近年来,全球范围内重金属污染问题愈发严峻,土壤中重金属超标不仅会改变土壤的理化性质,威胁生物多样性,减少粮食产量,而且还会通过食物链在人体内积累,严重威胁人体健康。
现有重金属修复技术的实际应用存在诸多问题,物理方法投入成本高、能耗大;化学方法可能增加二次污染、导致土壤退化;植物修复成本低、效益高,但是植物的吸收量有限,生长周期也比较缓慢。因此,亟需开发侵入性小、成本效益高且对绿色无污染的土壤重金属修复策略。
γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是微生物合成的水溶性高分子氨基酸聚合物。γ-PGA在水溶液中可络合重金属并形成γ-PGA和重金属的沉淀,降低重金属的生物有效性,减少作物中重金属的含量,并且其具有良好的生物相容性和生物降解性,其降解产物对环境无害且不会带来二次污染。但γ-PGA对重金属污染土壤中植物铬和铜含量的影响尚未报道。
市面常规γ-PGA分子量较大(>600kDa),胶黏性和金属离子螯合性强,但有研究表明高分子量γ-PGA会抑制种子萌发。
实现思路