本發(fā)明屬于肥料制備領(lǐng)域，具體涉及一種促進作物生長的氨基酸肥料。

背景技術(shù)：

1、近年來，全球蛋白質(zhì)短缺已經(jīng)成為越來越急迫的世界性難題，世界魚粉產(chǎn)量也因近海污染、過度捕撈、休漁期延長等原因而急劇下滑，尋求新型蛋白質(zhì)來源是一個目前亟待發(fā)展的研究領(lǐng)域。昆蟲蛋白是以昆蟲的卵、幼蟲、蛹和成蟲等為原料加工成的一種蛋白質(zhì)原料，其具有蛋白質(zhì)含量豐富、氨基酸比例均衡等優(yōu)勢，有成為新型飼料蛋白質(zhì)資源的潛力，能夠緩解當(dāng)下蛋白質(zhì)原料不足的現(xiàn)狀。因此，越來越多的研究致力于昆蟲蛋白生產(chǎn)工藝的開發(fā)。

2、專利cn?118020864a公開了一種替代魚粉的蛋白飼料及其制備方法，該制備方法包括以下步驟：(1)黑水虻幼蟲粉碎，向其中加入氮源、碳源、尿素、磷酸氫鈣，混合均勻得混合原料；(2)制備酵母發(fā)酵液，向發(fā)酵液中加入復(fù)合酶制劑，攪拌均勻得混合發(fā)酵液；(3)將混合發(fā)酵液接種到混合原料中進固體發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后烘干，得到替代魚粉的蛋白飼料，該蛋白飼料與魚粉具有相似營養(yǎng)成分，蛋白消化率能夠完全替代進口魚粉，能夠促進動物生長。專利cn?116725124a公開了一種含五谷蟲、蠶蛹、蜂蛹的昆蟲蛋白粉及制備工藝，所述含五谷蟲、蠶蛹、蜂蛹的昆蟲蛋白粉中包括比例為3：3：3：1的五谷蟲、蠶蛹、蜂蛹和輔料，該昆蟲蛋白粉不用進行提取，減少了昆蟲蛋白提取時的浪費，提高了昆蟲蛋白的利用率。

3、白星花金龜是鞘翅目金龜甲科昆蟲，廣泛分布于中國及周邊國家，它分幼蟲和成蟲兩個生長階段。在成蟲期它是一種重要的農(nóng)業(yè)害蟲，然而其幼蟲不會危害作物，且可以將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的昆蟲蛋白與脂肪。但目前對于將白星花金龜作為原料制成蛋白粉的相關(guān)研究較少。此外，由于中國近年來對環(huán)境保護越來越重視、農(nóng)業(yè)進入綠色發(fā)展階段，對于農(nóng)業(yè)中所用到的化肥、農(nóng)藥等的環(huán)保性要求更高，需盡快構(gòu)建國家綠色肥料體系，包括綠色原料、綠色制造、綠色產(chǎn)品、綠色流通和綠色施用。

4、因此，研發(fā)一種以白星花金龜為原料制成昆蟲蛋白，并將其運用于環(huán)保型肥料中，對于農(nóng)業(yè)的綠色、高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種促進作物生長的氨基酸肥料，利用酶解法和發(fā)酵法將白星花金龜蟲轉(zhuǎn)化為小分子蛋白漿，并通過發(fā)酵得到一種具有高含量氨基寡糖素和鼠李糖脂的生物發(fā)酵提取物，將蛋白漿、生物發(fā)酵提取物與其它基礎(chǔ)肥料復(fù)配，得到的氨基酸肥料綠色環(huán)保，能夠顯著促進作物生長，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供了一種促進作物生長的氨基酸肥料，按照質(zhì)量份計，包括以下原料：

4、蟲體小分子蛋白漿700-850份、磷酸二氫鉀45-55份、尿素100-120份、微量元素20-40份、生物發(fā)酵提取物10-20份；

5、所述微量元素包括鎂元素，鐵元素，硼元素，鋅元素和銅元素。

6、在一些實施方式中，所述生物發(fā)酵提取物的制備步驟為：

7、取變形假單胞菌的種子液接種于特定發(fā)酵培養(yǎng)基中，在20-30℃、有氧環(huán)境下，發(fā)酵培養(yǎng)3-5天，離心，將得到的上清液烘干，得到生物發(fā)酵提取物。

8、在一些實施方式中，所述變形假單胞菌為變形假單胞菌cicc?22994。

9、在一些實施方式中，所述變形假單胞菌的種子液濃度為(1-9)×107cfu/ml。

10、優(yōu)選地，所述變形假單胞菌的種子液濃度為(3-7)×107cfu/ml。

11、在一些實施方式中，所述特定發(fā)酵培養(yǎng)基的組分包括：5-10g蛋白胨、3-5g牛肉浸粉、5-10g氯化鈉、1-2g磷酸氫二鉀、5-10mg一水合硫酸錳、1l去離子水。

12、優(yōu)選地，所述特定發(fā)酵培養(yǎng)基的組分包括：6-9g蛋白胨、3-5g牛肉浸粉、7-9g氯化鈉、1-2g磷酸氫二鉀、6-8mg一水合硫酸錳、1l去離子水。

13、在一些實施方式中，所述特定發(fā)酵培養(yǎng)基還包括5-10wt％殼聚糖、1-2.5wt％甘油、0.01-0.1wt％阿拉伯糖和0.1-1wt％甲醇。

14、優(yōu)選地，所述特定發(fā)酵培養(yǎng)基還包括6-9wt％殼聚糖、1.5-2wt％甘油、0.05-0.08wt％阿拉伯糖和0.5-1wt％甲醇。

15、進一步優(yōu)選地，所述殼聚糖為水溶性殼聚糖，其脫乙酰度≥90％。

16、在一些實施方式中，所述特定發(fā)酵培養(yǎng)基的ph為7-8。

17、在一些實施方式中，所述變形假單胞菌的種子液的接種量為特定發(fā)酵培養(yǎng)基的5-10wt％。

18、優(yōu)選地，所述變形假單胞菌的種子液的接種量為特定發(fā)酵培養(yǎng)基的6-9wt％。

19、在一些實施方式中，所述蟲體小分子蛋白漿的制備步驟為：

20、(1)取干燥、粉碎后的白星花金龜蟲體和香蕉皮混合均勻，滅菌，得到復(fù)合白星花金龜粉末；

21、(2)向步驟(1)的復(fù)合白星花金龜粉末中加入3-10質(zhì)量倍數(shù)的純水，再加入堿性蛋白酶，攪拌均勻，將ph調(diào)節(jié)至8-10后，在25-55℃下酶解2-8h，滅酶，得到白星花金龜酶解液；

22、(3)將步驟(2)的白星花金龜酶解液ph調(diào)節(jié)為5-7，再向其中接種混菌種子液，在25-40℃下振蕩培養(yǎng)3-7天，得到蟲體小分子蛋白漿。

23、在一些實施方式中，所述白星花金龜蟲體和香蕉皮的質(zhì)量比為(30-45):1。

24、優(yōu)選地，所述白星花金龜蟲體和香蕉皮的質(zhì)量比為40:1。

25、在一些實施方式中，所述步驟(2)中堿性蛋白酶的用量分別為復(fù)合白星花金龜粉末的0.5-1.5wt％，所用堿性蛋白酶的酶活≥200000u/g。

26、優(yōu)選地，所述步驟(2)中堿性蛋白酶的用量分別為復(fù)合白星花金龜粉末的1wt％。

27、在一些實施方式中，所述混菌種子液的用量為白星花金龜酶解液的1-5wt％；所述混菌種子液包括質(zhì)量比為(1-2):1馴化后的米曲霉種子液和馴化后的植物乳植物桿菌種子液；所述米曲霉種子液和植物乳植物桿菌種子液的濃度為(1-10)×109cfu/ml。

28、優(yōu)選地，所述混菌種子液的用量為白星花金龜酶解液的3wt％；所述混菌種子液包括質(zhì)量比為1.5:1馴化后的米曲霉種子液和馴化后的植物乳植物桿菌種子液；所述米曲霉種子液和植物乳植物桿菌種子液的濃度為(3-7)×108cfu/ml。

29、進一步優(yōu)選地，所述米曲霉為米曲霉cicc?40214、植物乳植物桿菌為植物乳植物桿菌cicc?10345。

30、在一些實施方式中，所述馴化的步驟為：

31、s1：分別挑取活化后的米曲霉和植物乳植物桿菌接種到滅菌后、ph為5-7、含有1-5wt％復(fù)合白星花金龜粉末的液體培養(yǎng)基中，在25-40℃、振蕩的條件下培養(yǎng)5-10天，得到米曲霉一次馴化液和植物乳植物桿菌一次馴化液；

32、s2：將步驟s1的米曲霉一次馴化液和植物乳植物桿菌一次馴化液分別接種到滅菌后、ph為5-7、含有5-10wt％復(fù)合白星花金龜粉末的液體培養(yǎng)基中，在25-40℃、振蕩的條件下培養(yǎng)5-10天，得到米曲霉二次馴化液和植物乳植物桿菌二次馴化液；

33、s3：將步驟s2的米曲霉二次馴化液和植物乳植物桿菌二次馴化液分別接種到滅菌后、ph為5-7、含有10-20wt％復(fù)合白星花金龜粉末的液體培養(yǎng)基中，在25-40℃、振蕩的條件下培養(yǎng)5-10天，得到米曲霉三次馴化液和植物乳植物桿菌三次馴化液；

34、s4：取步驟s3的米曲霉三次馴化液和植物乳植物桿菌三次馴化液在平板培養(yǎng)基進行涂布，在25-40℃下培養(yǎng)1-5天，得到馴化后的米曲霉和馴化后的植物乳植物桿菌。

35、在一些實施方式中，所述蟲體小分子蛋白漿的粗蛋白含量≥16.24％；天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、絡(luò)氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸和精氨酸的總含量≥16.29％。

36、氨基寡糖素是一種具有抗病作用的殺菌劑，對多種真菌、細菌、病毒引起的病害均有效。本發(fā)明選擇變形假單胞菌cicc?22994作為發(fā)酵菌種，在特定發(fā)酵培養(yǎng)基中對殼聚糖進行生物發(fā)酵，將殼聚糖降解為氨基寡糖素。特定發(fā)酵培養(yǎng)基中存在的營養(yǎng)成分、阿拉伯糖和甲醇在一定程度上提高變形假單胞菌活性的同時，還能夠促進變形假單胞菌中功能基因的表達，使變形假單胞菌分泌功能酶對體系中的殼聚糖進行降解，得到高產(chǎn)率的氨基寡糖素，它不僅具有很好的殺菌效果，并且還能激發(fā)植物體內(nèi)功能基因的表達，產(chǎn)生具有抗病作用的幾丁酶、葡聚糖酶、植保素及pr蛋白等，可以促根壯苗，增強作物的抗逆性，促進作物的生長發(fā)育。

37、申請人意外發(fā)現(xiàn)，在發(fā)酵過程中，特定發(fā)酵培養(yǎng)基中存在的甘油成分能夠誘導(dǎo)變形假單胞菌cicc?22994分泌更多的鼠李糖脂，它能夠與氨基寡糖素協(xié)同發(fā)揮作用，進一步提高生物發(fā)酵提取物的抑菌性。目前，當(dāng)將氨基酸肥料噴灑在作物表面時，常常因為作物葉面疏水性較高，肥料的有效成分不會停留在作物表面，造成氨基酸肥料的利用率和作用均較低。而鼠李糖脂是一種生物表面活性劑，將其運用于氨基酸肥料中噴灑在作物表面時，鼠李糖脂能夠降低葉面的表面張力，提高潤濕性，使肥料中的活性成分，尤其是蟲體小分子蛋白漿中的多種肽更好地附著在葉面表面，進而滲透進作物內(nèi)部，更好地發(fā)揮出氨基酸肥料的作用。鼠李糖脂相比于化學(xué)合成的表面活性劑還有較很好的耐鹽性，使本發(fā)明的氨基酸肥料也適用于鹽堿土地。

38、此外，本發(fā)明利用酶解法結(jié)合發(fā)酵法將白星花金龜蟲轉(zhuǎn)化為小分子蛋白漿，申請人發(fā)現(xiàn)嚴格控制酶解和發(fā)酵過程中的工藝參數(shù)，有利于提高蟲體小分子蛋白漿中氨基酸和粗蛋白的含量。首先，本發(fā)明選擇一定量的堿性蛋白酶對破碎后的白星花金龜蟲體和香蕉皮進行酶解，通過控制酶濃度、酶解時間、酶解溫度、環(huán)境ph和底物濃度來調(diào)控酶解過程，將白星花金龜蟲體和香蕉皮中難以降解的大分子降解為小分子，有利于后續(xù)米曲霉和植物乳植物桿菌對小分子的吸收，并轉(zhuǎn)化為氨基酸和多肽，提高原料的利用率。其次，本發(fā)明對米曲霉和植物乳植物桿菌先進行了馴化，在馴化期間分別提高復(fù)合白星花金龜粉末，以提高米曲霉和植物乳植物桿菌對復(fù)合白星花金龜粉末的適應(yīng)性和選擇性，復(fù)合白星花金龜粉末中的香蕉皮富含碳水化合物、纖維素和礦物質(zhì)等，控制香蕉皮與白星花金龜粉的質(zhì)量比，能夠使香蕉皮在為米曲霉和植物乳植物桿菌提供碳源和營養(yǎng)元素，促進它們對白星花金龜粉的生物利用的同時，避免營養(yǎng)過剩使得微生物產(chǎn)生競爭性抑制，從而使白星花金龜粉的轉(zhuǎn)化率降低，進而降低蟲體小分子蛋白漿中粗蛋白和氨基酸的含量。

39、申請人還發(fā)現(xiàn)所述生物發(fā)酵提取物中含有的鼠李糖脂能夠顯著提高蟲體小分子蛋白漿中小分子蛋白和多肽的穩(wěn)定性和生物活性。鼠李糖脂可以與小分子蛋白或多肽形成復(fù)合物，提高其在植物體內(nèi)的溶解度和吸收率，從而增強其生物效應(yīng)。同時，鼠李糖脂的抗微生物特性也有助于提高小分子蛋白和多肽在儲存和運輸過程中的穩(wěn)定性。氨基寡糖素、鼠李糖脂和蟲體小分子蛋白漿的配合使用也會帶來更好的病蟲害防治效果和農(nóng)作物生長促進效果。

40、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

41、1、本發(fā)明公開了一種促進作物生長的氨基酸肥料，該肥料的原料中包括能夠促進作物生長的蛋白漿和抑制病菌生長的生物發(fā)酵提取物，綠色環(huán)保，能夠促進作物的生長，提高果實的品質(zhì)。

42、2、本發(fā)明選擇變形假單胞菌cicc?22994作為發(fā)酵菌種，在特定的發(fā)酵培養(yǎng)基中對殼聚糖進行生物發(fā)酵，將殼聚糖降解為具有高抑菌性能的氨基寡糖素，并在發(fā)酵過程中分泌大量的鼠李糖脂，能夠進一步提高生物發(fā)酵提取物的抑菌性。

43、3、本發(fā)明調(diào)配出一種特定發(fā)酵培養(yǎng)基，能夠提高變形假單胞菌cicc?22994的生物活性，對一定濃度的殼聚糖進行降解，且其中的有效成分能夠誘導(dǎo)變形假單胞菌cicc22994分泌大量的鼠李糖脂。

44、4、本發(fā)明將白星花金龜蟲體和香蕉皮作為原料，使用酶解法結(jié)合微生物發(fā)酵法對其進行發(fā)酵，得到一種高蛋白、氨基酸的小分子蛋白漿，該小分子蛋白漿的生產(chǎn)工藝溫和、環(huán)保無污染，具有較高的性價比。

45、5、本發(fā)明對所用的微生物米曲霉和植物乳植物桿菌進行馴化，提高米曲霉和植物乳植物桿菌對復(fù)合白星花金龜粉末的適應(yīng)性和選擇性，對白星花金龜粉有較好的生物利用率，進而提高蟲體小分子蛋白漿中粗蛋白和氨基酸的含量。