1γ-聚谷氨酸的性質(zhì)

1.1吸水特性

由于γ-PGA極易溶于水，因此其具有很好的吸水特性，王傳海等對γ-PGA的吸水性能進行了研究，結(jié)果表明，γ-PGA的自然吸水倍數(shù)可達到1108.4倍，比目前市售的聚丙烯酸鹽類吸水樹脂高1倍以上，對土壤水分的吸收倍數(shù)為30-80倍。γ-PGA的水浸液在土壤中具有一定的保水力和較理想的釋放效果，有明顯的抗旱促苗效應(yīng)。在0.206mol/L濃度的PEG(6000)模擬滲透脅迫條件下，γ-PGA仍有較強的吸水和保水能力，可明顯提高小麥和黑麥草的發(fā)芽率，用其直接拌種也能顯著提高種子的發(fā)芽率。γ-PGA的吸水性和保水性可使γ-PGA被廣泛應(yīng)用于干旱地區(qū)保水以及沙漠綠化。

1.2生物可降解性

生物可降解性是γ-PGA的特性之一。所有γ-PGA產(chǎn)生菌株都可以以γ-PGA作為營養(yǎng)源進行生長。在B.1ichenrmis9945a的培養(yǎng)液中存在一種與γ-PGA降解有關(guān)的解聚酶。其它自然菌株也具有降解γ-PGA的能力。以γ-PGA作為碳源和氮源對可降解γ-PGA的菌株進行篩選，結(jié)果篩選出至少12株可降解γ-PGA的菌株。由此可知，發(fā)酵生產(chǎn)γ-PGA的培養(yǎng)時間對產(chǎn)量有較大的影響，時間過長會導(dǎo)致γ-PGA分子被酶解而損失。

1.3γ-PGA的水解特性

γ-PGA的水溶液在10mL、濃度為6mol/L的HCl中，抽真空封口，105℃的烘箱的條件下可以水解為谷氨酸，呂瑩等的研究表明，水解17h、25h、48h的結(jié)果一致。此特性可用于γ-PGA純度的測定。

γ-聚谷氨酸良好的生物可降解性和強的吸水性，展示了其在農(nóng)業(yè)方面應(yīng)用的巨大潛力。由于沙漠及缺水地區(qū)水分較少，植物種子很難發(fā)芽，綠化較為困難。為此，日本九州大學(xué)農(nóng)學(xué)系教授原敏夫等人，以日本的納豆絲(聚谷氨酸)為原料，開發(fā)出了一種吸水性極強的納豆樹脂(可吸自重5000倍的水)，從而使沙漠及缺水地區(qū)綠化有了理想的種子包衣材料。只要用這種樹脂把植物種子包起來，在沙漠及缺水地區(qū)種植，可很快發(fā)芽，效果十分理想。王建平等的研究指出，用0.10～0.30g/L的γ-PGA溶液浸種1～3天可以提高煙草種子的發(fā)芽率、種子活力，縮短出苗時間。處理后的種子淀粉酶、過氧化物酶和過氧化氫酶的活性與對照相比均有不同程度的提高，以0.20g/L,的γ-PGA溶液處理種子1天效果。又由于γ-聚谷氨酸具有良好的可生物降解性，因此，應(yīng)用于沙漠綠化工程效果理想并且避免了污染。

在肥料、殺蟲劑、除草劑、驅(qū)蟲劑等使用時，加入適量的聚谷氨酸鹽可以延長這些在作用對象表面上的停留時間，不易因干燥、下雨而被刷掉。

將γ-聚谷氨酸與栽培土按一定比例混合，這樣既可減少灌溉次數(shù)和費用，又可改善土壤團粒結(jié)構(gòu)，從而提高土壤的保水性、透水性和透氣性，縮小土壤的晝夜溫差變化，達到改良劣質(zhì)土壤、使農(nóng)作物增產(chǎn)豐收的目的。