植物用的益生菌
文章來源:財團法人農業科技研究院 2018/03/01
適量的土壤微生物有益於土壤結構健康和植物生長,然而肥料和農藥的過度使用,擾亂了微生物群落的自然結構,影響土壤的健康也造成化學污染問題,間接影響人體健康。近年來大眾對環境生態友善意識的覺醒,使得植物益生菌(plant probiotics)日益受到注目。
聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization, FAO)和世界衛生組織(WHO)將「益生菌」定義為「在菌量足夠時,可為宿主帶來健康好處的活微生物」。益生菌不只對人類有益處,植物益生菌(plant probiotics)除了對土壤有益外,還可以促進植物生長,這些有益微生物藉由分泌代謝物、固氮、溶磷、生產植物激素、促進植物免疫作用或是產生鐵載體(siderophore)等方式,改善土壤的環境、分解土壤中不溶性營養物質、抑制病菌、促進植物生長,並能誘導植物對抗逆境和疾病。
財團法人農業科技研究院(簡稱農科院)從苗栗縣竹南鎮土壤中篩選出具有「植物益生菌」功效的乳酸菌,經過高溫與紫外線馴化後,可以在有陽光照射的自然環境生存,且具有高溶磷活性,經鑑定為 Pediococcus pentosaceus L103-01(如圖1,培養於含有0.5%磷酸鈣的MRS培養基上)。此菌的溶磷活性可促進植物對磷的吸收利用,也會分泌有機酸,使降低pH值,同時也具有植酸酶(phytase),可促進土壤中磷質的溶磷效果,提升植物對磷的利用力,減少磷肥施用;此外,還可分泌植物激素吲哚乙酸(indole acetic acid),促進植物的生長。本菌株已獲得中華民國專利(發明專利 I580781號),利用玉米及番茄進行小量盆栽功效測試,溶磷菌組的植栽生長狀況佳,玉米穗實的長度表現也最優 (如圖2,不同肥料處理對玉米生長的影響)。
20世紀現代醫學蓬勃進展,是人體健康能獲得醫療保障的時代,21世紀則將邁進預防疾病的時代,然而許多生產農作物的田地已因不當的化肥與農藥使用,而受到殘害,植物益生菌兼具維護地力、預防植物疾病及促進植物生長等關鍵功能,能善加研究利用植物益生菌,有助於打造環境永續的綠色農業。
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財團法人農業科技研究院動物科技研究所 李孟寰研究員
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財團法人農業科技研究院動物科技研究所 林寅申副研究員
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