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
精胺酸與嘧啶形成之關聯已被動物 ( 老鼠 )實驗所證實 54。若飲食㆗缺乏精胺酸,則乳清酸產量大增甚至造成乳清酸尿產生。並且嘧啶生物合成相關之酉每活性增加並且導致嘧啶核 酸合成增加。最令㆟引起興趣的事食物缺乏精胺酸時,將導致 DNA 及 RNA 合成速率大幅減少 54。這些控制路徑之因子大體是複雜的、需要進㆒步來澄清的。然而目前證據指陳肝內精胺酸以及氨的濃度決定胺㆙基磷酸究竟是轉換成尿素或是嘧啶合成。 十、精氨酸與荷爾蒙分泌佛洛依德最先研究指陳㆟類大量攝取蛋白質食物以後會導致血漿㆗胰島素分泌增加 63。此項效應乃是攝取胺基酸之故 63。接㆘來之研究對象是健康自願者並且探討何種胺基酸具此種效應 63 。接受測試者皆空腹八小時,然後接受個別之 胺基酸灌注 ( 劑量從 2.5 至 30 克 ) 不等 63。或是 2 種至 10 種混合胺基酸灌注,實驗結果發現:各種必須胺基酸之混合注劑以及單獨精氨酸 ( 30 克 ) 注射最能引起胰島素分泌 63。注射期間,血糖質會㆖昇且高於正常值,但緊接著會㆘降低於正常值 63 。杜培首先評估精氨酸補充對於胰島素釋放之關係 64。此項研究主要是比較靜脈注射 15 克與十㆓指腸釋放精氨酸 ( 15 克 ) 對於循環㆗胰島素含量之影響 64。結果發現:腸胃道吸收路徑比注射路徑更能刺激胰島素分泌且較持久 64。意謂著:口服胺基酸更能促進腸胃道分泌荷爾蒙。為何注射胰島素則血糖質稍偏高?原因無它,仍是昇糖素分泌升高之故 65。其他研究也顯示精氨酸可促進胰島素胜酉每之荷爾蒙分泌 66。舉例來說,生長激素釋放抑制因子 ( SS ) 以及胰臟多胜月太對於精氨酸灌注皆會產生分泌效果 66。
蛋白質(肝糖磷解酶)因特定胺基酸接上特定的化學基團(磷酸基)後而改變其活性,胺基酸此修飾作用屬共價鍵結的形成,因此活性變化之間需其他酵素的參與* 阻害劑Amplification of signal磷酸化磷酸化 - 共價修飾的調控機制通常是細胞代謝受激素調節的方式,有訊號放大的效果 5. 其他機制與其他蛋白質的接合作用- 如蛋白質激酶A (protein kinase A, PKA)*與調節次單元的接合 - 如調鈣蛋白(calmodulin)可調控受Ca2+調節的蛋白質或酵素 蛋白質的分佈(compartmentation或localization)- 如葡萄糖運輸蛋白的細胞表面受胰島素的影響
靜脈灌注精氨酸可導致循環㆗兒茶酚氨之含量增加 74-75。精氨酸對於這些荷爾蒙之機轉仍有待澄清。在腦㆘垂體分泌之荷爾蒙之釋放機制包括多巴胺性 ( dopaminergic ),新腎㆖腺性 ( noradrenergic ) 以及血清素激活性 ( serotoninergic ) 之㆔種路徑 76。 最新研究指陳:㆒氧化氮合成酉每存在於胰臟、腎㆖腺以及腦㆘垂體 77。因此,科學家認為㆒氧化氮媒介主要的荷爾蒙釋出反應,尤其使用精氨酸誘發荷爾蒙之機轉,乃是介由㆒氧化氮 76-77 。因此諸多實驗證據指陳:對於胰島素、生長激素、泌乳激素以及兒茶酚氨之分泌,㆒氧化氮的確扮演相當重要的角色 77,78。十㆒、精氨酸副作用< 作用 L-精氨酸是相對㆞無毒性。動物實驗已顯示空腹老鼠致死劑量 ( LD50% ) ㆒半為每公斤 3.8 克 79。事實㆖㆟類使用大劑量來測量腦㆘垂體功能其來有自。㆒般而言,使用每公斤 0.5 公克至 30 公克,靜脈注射 20 分至 30 分鐘皆無明顯之副作用 67,68,尤其是應用於生長激素之測定,最早由美梨米等㆟發表於著名之 Lancet ( 刺胳針 ) 雜誌暨新英格蘭雜誌 80,81。通常精氨酸灌注是相當安全的,但是精氨酸與其他陽離子氨基酸皆可導致鉀離子從細胞內液轉向細胞外液 80,因而產生高血鉀情況 81 。它亦可刺激鉀離子排出 81。對於高血壓使用精氨酸灌注,反而會使鈉離子排出增加,尤其是鹽分敏感病㆟。㆒般而言,正常㆟鉀離子排除相當快速,通常不會造成生理㆖之困擾。然而在特定病㆟諸如肝疾或腎功能不全,由於無法代謝精氨酸或是排鉀能力減弱。因此文獻㆖曾經出現高血鉀之報告 82。靜脈灌注精氨酸 ( 每分鐘< 每公斤 8 毫克 ) 目前用來降低血壓,尤其是高血壓病㆟以及主動脈重健手術時使用,成效良好 83。這些降壓效應,㆒般認為是經由精氨酸轉換為㆒氧化氮所致,特別是內皮細胞,造成血管擴張效果 83。另外副作用值得㆒提的是過敏性反應 (㆖呼吸道阻塞、紅斑疹、手腳水腫 )84。尤其在大量灌注時,這些症狀仍須靠組織胺使用,就無大礙 84。這些現象最早由提瓦利等㆟提出 84。這些現象之機轉,究竟是胺基酸本身所引起或是精胺酸聚合物。或是灌注㆗含〝不純物質〞所導致仍未定論 84。但最新文獻使用精胺酸注射灌注,皆無㆖述副作用報告。由於藥物之純化< 提煉過程日益精進,大體而言,大量靜脈注射精氨酸相當安全。特別是肝、腎功能衰竭病㆟使用應特別小心。 總之使用大量精氨酸對於健康㆟及癌症病㆟作為營養療法 ( 連續 3 ㆝,每㆝高達 30 克 ) 皆可安全㆞使用 85,86。㆒般病㆟耐受性良好,最大之副作用為腹瀉 (可用止瀉劑控制 ),輕度腹瀉及腸胃不適,文獻㆖皆有報告,但比例仍少 85,86。平心而論:精氨酸 ( 食療或補充 )皆有益於身體內皮功能之改善,副作用輕 微。大量使用可明顯降低血壓。 十㆓、精氨酸在健康< 疾病所扮演之角色在 1886 年最早由德國科學家舒茲首先發現精氨酸
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,
胺基酸序列的決定方法:將多肽以已知會切割特定肽鍵之試劑片段化成小胜肽;以自動化的艾德曼降解流程決定每個片段的胺基酸序列;藉由不同切割方法產生之胜肽片段的重複序列決定出各片段在原始蛋白質中之順序。蛋白質序列也可以由其相對應基因之 DNA 核苷酸序列推衍而得。 小分子蛋白質與胜肽(至多100個胺基酸殘基)可用 化學方法合成。合成胜肽是以一端固定在固相擔體上,由另一端依序加上一個個的胺基酸殘基。 3.5 蛋白質序列與演化Protein Sequences and Evolution 每一種蛋白質的功能決定於其三度空間結構,而此三度空間結構則大部分由其一級結構決定。 由蛋白質序列所傳達的生化資訊,主要侷限於對蛋白質結構與功能的瞭解。 當以不同角度探討時,蛋白質序列將能告訴我們蛋白質是如何演化的,甚至這個星球上的生命是如何演化的。
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