中达农业：优选全球海藻资源，助力高效可持续的现代农业

日期:02-20-2024

做为重要的海洋资源，海藻及其提取物广泛应用于食品、药品、保健品、农业以及日化等行业。海藻被人类应用于农业生产的历史最早可追溯到公元一世纪。自20世纪50年代，世界各地盛产海藻的地区，如靠近北极圈的英国、挪威、加拿大、澳洲南部、南美洲西海岸各国等，开始出现多家企业利用本地海藻资源进行深加工，海藻在农业上的应用得到快速发展。进入21世纪后，海藻衍生的产品已经成为农业投入品的一大重要类别。

 

通过合成和代谢，海藻在其生物体内汇集了Ca,Fe,Mn,Zn等矿质营养元素、海藻酸、卡拉胶、琼胶、褐藻淀粉、岩藻多糖、木聚糖等海洋多糖、糖醇、氨基酸、维生素、细胞色素、甜菜碱、酚类等化合物，以及生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸等天然激素物质，这些活性成分以一种天然、均衡的比例存在。

 

中达利用与高校联合研发的先进工艺制备出多种海藻提取产品，具有活性高、营养物质全、性状稳定、混配性好等特点。中达将海藻提取物作为一种特别助剂添加到农药制剂中，开发出的特种药肥产品，增强药效的同时，可降低农药给作物带来的胁迫。将海藻提取物与高含量化学肥料复配，显著提高了肥效，从而降低化肥使用量，节省农民的人力与防控成本。

海藻资源的开发与利用，是中达践行‘助力全球高效农业与食品安全’企业理念的实际行动。

 

如图. 以公牛藻为例进行组份分析：

中达整合全球优质海藻原料

世界各地海藻种类繁多，生长的海洋环境各不相同，因此不同海藻含有的活性物质在组成、含量、活性上有很大区别。中达农业通过对世界各地用于农业生产的海藻种类进行分析对比，研选出两种褐藻：极大昆布（树皮藻）（Ecklonia Maxima）和海洋巨藻（公牛藻）（Durvillaea Potatorum），并进行重点研究和开发，以此作为公司药肥、特种肥料，以及海藻系列产品的原料来源。

 

五种典型褐藻的营养指标

 

原料1：极大昆布Ecklonia Maxima

极大昆布又称树皮藻，主要存在于南非到纳米比亚的非洲大西洋海岸。生长环境恶劣，水温低，光照少，波浪大；极大昆布藻体茎如树干一般粗壮高大，繁殖能力强，生长速度快，在近岸海底形成巨大的海底森林。树皮藻有极高含量的甜菜碱及内源激素，抗逆性强。经南非农业部授权，当地社区可对被冲上岸的野生极大昆布进行合法采收。

南非海藻资源合作签约

 

原料2：海洋巨藻Durvillaea Potatorum

 

海洋巨藻又称公牛藻，分布于南半球靠近南极的冰冷海域岸边。

海洋巨藻拥有粗大的附着器和十分丰富的生物质，生长方式为弥散式生长，可以从叶状体不同部位快速生长（不同于其他海藻从顶端或底部生长），细胞能够持续分裂。

 

海洋巨藻在褐藻品种中含有最高浓度的褐藻胶，细胞壁中高含量的结构性多糖，使其兼具强度与韧性。繁殖能力强劲，在寒冷冬季通过孢子进行有性繁殖，单株单次可以释放出数百万个配子，植物体内激素含量高。

 

海洋巨藻的商业化采收集中于澳大利亚塔斯马尼亚州的西岸，由当地政府授权，持证采收者只对被冲上海岸的海洋巨藻进行采集。

 

澳洲海藻资源签约

 

海藻活性物质提取

 

海藻中的有效成分的充分利用，关键就是提取其中的活性物质：通过破碎海藻细胞壁，使内容物流出，同时将大分子物质降解为溶解度高、植物可吸收利用的小分子物质。目前市场上海藻提取物的生产主要有物理法、化学法、生物法以及混合法。

 

物理法

通过物理手段，如高压匀浆，冷冻破碎，超声波等手段直接击碎细胞壁，使内容物流出。该方法对设备要求高，破碎效率较低，能耗较高，大生产应用较少。

 

化学法

将干海藻粉碎至颗粒状态，投入水中，后通过加入酸/碱溶液进行水解。水解结束后通过板框压滤/离心机将固态残渣进行过滤，提取上清液为海藻提取物。该方法简单，对反应原料要求较低，易于放大生产。但是生产所必需的高温、高压以及高浓度酸碱环境使部分活性成分变性失活，酸碱水解的碎片分子量也难以做到均匀。

 

生物法

海藻细胞壁表层通常为纤维素和海藻酸间隔排列，生物法通过酶或微生物，常温水解特定糖苷键，将海藻细胞壁均匀崩解，使细胞内容物放出。该方法不涉及使用强性酸碱、高温或高压，可以最大程度的保存海藻中的生物活性和营养成分，产生优良肥效。由于每种海藻的细胞壁表面结构并不相同，因此生物方法对菌种及酶的制备要求较高，同一微生物或酶对不同海藻细胞壁具有不同的亲和性，不同的酶会极大的影响降解效率。

 

中达的酶解工艺

中达通过与中国海洋大学的技术合作，分离培育野生型产酶菌，将特定序列导入工程菌株表达体系进行工业发酵，获得高活性褐藻胶裂解酶CP-045。

通过应用褐藻胶裂解酶CP-045，可以对极大昆布和海洋巨藻进行特异化高效酶解，酶解效率达到80%以上，以真正的纯酶解，将营养元素释放的更彻底。

 

中达的纯化工艺

中达通过纳米膜流态化后处理海藻提取母液，最大限度去除固形物、大分子杂质，以及Na、 Cl等影响作物生长的盐分。对分子量2-5的海藻低聚糖进行精准截取，保留可溶小肽，氨基酸、及螯合态营养物质。 经处理后的酶解液呈现真溶液状态，外观清澈透明，与农药或肥料兼容性高、混配性好，避免了大分子海藻多糖在复杂混配中的沉淀等现象，便于提高使用时的浓度，利于作物吸收。

该纯化工艺对于提高海藻提取物的应用效果，在海藻活性物质—海藻酸上有显著体现。

海藻酸是一种大量存在于褐藻细胞壁中的天然多糖，也是一种由beta-1,4糖苷键连接的古洛糖醛酸(G)组成的高分子量物质。它为海藻提供了细胞壁的柔韧性支撑。

在土壤中，海藻酸作为一种高分子羧酸，与不同金属螯合可以形成海藻酸盐，其与二价金属形成的盐遇水后形成凝胶。对保持水土、促进团粒结构形成、活化矿质元素、调节土壤pH值具有良好作用。

但海藻酸作为大分子多糖，相对分子量大于10000，难以被植物吸收。中达通过现代化工艺，将海藻酸降解后形成分子量2-5的小分子量寡糖。

褐藻寡糖可直接作用于植物，促进养分吸收、激活与生长发育相关的酶类，促进叶绿体对光能的吸收和转化，加快碳氮代谢进程。此外，还可以通过调控内源激素的水平及其平衡来加快植物细胞的分裂和伸长，促进根系的生长和养分吸收，最终表现为产量的增加和品质的改善。

 

中达海藻提取产品效果展示

ZDC褐藻酶解液对水稻促生根效果        

ZDC褐藻酶解液低温逆境下对水稻苗的促生效果

 

ZDC海藻提取液对水稻种子促生根效果：

ZDC含15%褐藻寡糖溶液对水稻促生根效果

 

ZDC添加了海藻营养的药肥产品顶灿（40% 肟菌酯+戊唑醇悬浮剂）在不同作物上的使用效果：

 

关于中达农业更多信息：www.qdzdc.net

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