質譜分析法(mass spectrometry)*,蛋白質離子化後,胺基酸其片段可依質量電荷比分離(電場) ,Fenn與 Tanaka因開發此方法而同獲2002年諾貝爾化學獎 - 生物資訊學3. 蛋白質的二級、三級與四級結構的研究利用物理方法 - 如利用蛋白質分子對偏極光的轉向能力*或核磁共振*的原理,估測二級構造中α-螺旋或β-褶片的含量 - 如利用X光繞射法*研究蛋白質結晶的構造,以取得蛋白質的三級與四級結構等
目前有許多方法可用來分析蛋白質之一級構造,也有許多方法可標定或辨識胺基端胺基酸殘基(圖3- 25a)。 圖3-25(a) 顯示多肽定序的第一個步驟是決定胺基端之胺基酸殘基,在此所示為 Sanger‘s 方法。 圖3-25(b) 顯示艾德曼降解法可解析整條多肽序列。對較短之胜肽而言,此方法足以定出完整序列,不需先使用 Sanger's 法;然而在較大之多肽定序時通常會先將之斷裂成小片段胜肽,此時需搭配 Sanger's 法較佳。 圖 3-25 多肽定序之步驟。
蛋白質溶解度大小是 由 pH值、溫度、鹽濃度與其他因子共同影響的一種複雜性質。 含有待分離蛋白質的溶液,在繼續進行後續純化步驟 前,胺基酸通常需先經過處理。例如透析(dialysis)就 是一種利用蛋白質大分子性質而將之交換溶劑的方法。 部分純化的蛋白質溶液先被置入利用半透膜製成的袋子或管子內,再懸浮於適宜離子強度之大體積緩衝溶液中。此時半透膜將允許內外鹽類與緩衝液之交換,而蛋白質則保持在袋子內。 功能最強大的分劃方法是管柱層析法(column chromatography)。
管柱的固定相是由經過特殊處理而具有特定大小孔洞或孔隙之膠體顆粒組成,大分子蛋白質因為無法進入膠體之孔隙中,會以較直接而快速的方式繞過膠體流經管柱。小分子蛋白質則因為會進入膠體孔隙中,因此需要花較長的時間才能通過管柱(圖3-18b)。 圖3-18(b) 顯示大小-排除層析法利用蛋白質大小之差異進行分離。胺基酸管柱之固相基質為具有特定孔隙大小之交聯聚合物,大分子蛋白質在其中移動的速度較小分子快。因為大分子無法進入膠體之孔隙中,會以較直接的方式穿過膠體流經管柱;小分子則因為會進 入膠體孔隙中,因此需要花較長的時間才能通過管柱。 圖3-18(b) 蛋白質純化常用的三種管柱層析方法。
苗栗地區胡瓜種植面積為 95 公頃、產量達 1,618 公噸,番茄種植面積 43 公頃、產量達 637 公噸,青椒種植面積 18 公頃、產量達 157 公噸。此外,國內草莓生產面積約 509 公頃,產 量約 9,1412 公噸,主要產地包括苗栗、南投、新竹等縣,其中苗栗縣生產面積 451公頃,約占 88.6%,為最重要之產區 ( 農業統計年報,110);草莓與番茄屬於高經濟價值作物,市場價值除產量外,品質與甜度同樣為消費者所重視。隨著環保意識抬頭與安全農產品觀念的提升,對於友善環境及食品安全的重視日與俱增,為改善長期使用化肥養分容易固定於土壤中,造成浪費資源之外更會破壞土壤,最終造成減產、土壤板結、鹽鹼化等問題( 朱等,2021),以生物性農業資材替代部分傳統化學肥料,即成為農業生產中受重視的課題。 「微生物肥料」係指人工培養之微生物製劑,在土壤中利用活體生物之作用以提供作物營養分來源,增進土壤營養狀況或改良土壤之理化、生物性質,藉以增加作物產量及品質者。因此,微生物肥料管理法規明訂微生物肥料「係指其成分含具有活性微生物或休眠孢子,如細菌 ( 含放線菌類 )、真菌、藻類及其代謝產物之特定製劑,應用於作物生產具有提供植物養分或促進養分利用等功效之微生物物品」( 楊,2010)。微生物施入土壤,容易受土壤理化性質影響其活性,為維持微生物活性,土壤需有足夠有機質及適宜的土壤水分、空氣、溫度、酸鹼度,( 曾等, 2014)。微生物肥料能提升作物養分吸收能力,因此在肥料減量下,能達到作物施用全量肥料的效果。但是如果土壤養分不平衡,缺少的養分將成為作物生長限制因子,必須補充缺少的養分,維持土壤養分平衡,避免養分供應成為限制因子 ( 蔡, 2019)。 胺基酸代謝是果實發育的核心, 像是丙胺酸與乙酯形成有關 (Perez et al., 1992),苯丙胺酸和胺基酸會通過莽草酸途徑生物合成花青素苷和類黃酮的前體; Galili et al. (2008) 指出四種核心胺基酸,麩醯胺酸、麩胺酸、天門冬胺酸和天門冬醯胺酸 (Gln,Glu,Asp 和 Asn),先在 TCA 循環(tricarboxylic acid cycle) 中衍生自 α -酮戊二酸和草醯乙酸,再通過各種生化過程轉化所有其他胺基酸。研究指出萵苣施用 9 mmol /L 甘胺酸 4 週,雖不會增加鮮重,但可增加花青素、維生素 C、黃酮類之營養含量 (Yang et al., 2018);而草莓定植後 30 天施用 500 µM 的精胺酸會提升品質 ( 總糖、還原糖、有機酸、花青素苷、酚類、維生素 C) 和產量 ( 第一、二期單株總產量 ) Fariba et al. (2017)。 微生物肥料可以改良土壤的微生物環境,增加土壤生物菌量,改善土壤中的一些固定營養元素,促進農作物根部對養分的吸收 ( 曾,2014),近年來受農委會高度重視,農糧署補助農民購買微生物肥料,補助金額為售價二分之一、每公頃最高可達 5,000 元,本文進一步開發適合蔬果類作物營養健康之胺基酸微生物肥料,並測試其使用方法與應用效果,期望未來能商品化以提供農民新型生物性資材之選擇。 材料與方法一、芽孢桿菌菌種鑑定本研究自苗栗縣大湖鄉之草莓根圈土壤,分離篩選出一株生長快速、並能產生內生孢子之MLBV19-3 菌株,
2025年2月13日 星期四
其中苗栗縣生產面積 451公頃,約占 88.6%,為最重要之產區 ( 農業統計年報,110);草莓與番茄屬於高經濟價值作物,市場價值除產量外,品質與甜度同樣為消費者所重視。隨著環保意識抬頭與安全農產品觀念的提升
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