植物主要合成的氨基酸有三種:麩胺酸、麩醯胺酸、天門冬胺酸,而這三種胺基酸分別再加工成其他的胺基酸。其中的麩胺酸是植物吸收氮素後第一個形成的氨基酸。胺基酸肥料有不同的作用,除了作為氮肥利用的「捷徑」有些能作為減緩逆境產品,有些則是氮或賀爾蒙的前驅物。
麩胺酸(glutamate)具有幾種功能:除了做為氮肥,也能刺激植物的抗逆境生理代謝,提生產量。
- 合成其他必要胺基酸(精胺酸、鳥胺酸、離胺酸),間接調控許多生理代謝,也參與特殊逆境傷害的緩解。
- 植物處於不同情況下,麩胺酸能做為訊號分子。
- 能作為氮肥,當麩胺酸轉換為α-酮戊二酸,會釋出碳與氮。
- 調控細胞內的滲透壓,經由合成穀胱甘肽,參與抗氧化反應。
- 組成葉綠體與維生素B9,協助光合作用活性,增加葉綠素含量。
- 先合成GABA(γ-氨基丁酸),再參與脯胺酸(proline)的生合成,能夠在逆境中調控細胞滲透壓並作為抗氧化劑。
焦麩胺酸(Pyroglutamic acid, 5-oxoproline)是麩胺酸生理代謝的中間產物,能再轉換回麩胺酸。當利用焦麩胺酸作為麩胺酸的前驅物,在缺水環境中提升作物產量,並能提高光合作用、維持細胞滲透壓平衡、抗氧化反應。學者亦提出,使用焦麩胺酸產品能在體內轉換成麩胺酸,在水份充足時累積麩胺酸,在乾旱時則轉換為脯胺酸(proline)作為功能性代謝物質。
資料來源:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28377778
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0098847218312279