5-氨基乙酰丙酸,又称5-氨基-4-酮戊酸,简称5-ALA或ALA,是生物体内天然存在的一种功能性非蛋白质氨基酸,是血红素、叶绿素、维生素B12等四吡咯化合物生物合成的必需前体,对植物光合作用和细胞能量代谢有重要的影响。ALA具有生物可降解和无毒无残留的优点,在医药、饲料、农业等领域应用广泛。
1. 植物生长调节剂
近年来的研究表明5-ALA具有以下的功效:调节叶绿素的合成;提高叶绿素和捕光系统Ⅱ的稳定性;提高光合效率促进光合作用;促进植物组织分化、抑制在黑暗中呼吸、扩大气孔等基础生理活性。因此它并不单纯是一种生物代谢中间产物,还参与植物生长发育的调节过程,具有类似植物激素的生理活性,并普及在农业生产上,使叶绿素合成酶形成的速度加快,叶绿素增加,改善叶片颜色,防止叶片变黄和脱落。同时具有促进转色的功能。
3. 绿色除草剂
利用5-ALA生产的除草剂能够杀死双子叶植物类的杂草,而对多属于单子叶植物类的谷物、小麦、大麦等农作物无害,具有选择性除草作用。
4. 杀虫剂
能够引起家蝇、蟑螂等多种害虫的体内生化代谢失衡,从而使害虫发生痉挛乃至死亡,还有研究用以5-ALA为主要成分的卟啉杀虫剂作用太原晋源区的中华稻蝗虫,7d内处理组雄虫全部死亡,而对照组雄虫死亡数约为一半,雌虫死亡数在低浓度下无明显差异。
调控光合作用基因显性表达,提高光合作用效率,加快植物生长进程,提高环境压力耐受性。
抑制呼吸作用,降低光合产物的消耗,非光照环境也有吸收营养,制造有机物的功能。
调控NH4+吸收基因的显性表达,达到农作物直接吸收NH4+-N素营养加快。直接形成氨基酸,缩短代谢途径。
提高耐低光性、耐寒性和耐盐性,提高肥料吸收能力,提高吸收肥效率,减少体内硝态氮,栽培条件越差,如日照少、温度低,效果越好。
5-ALA使叶绿素形成的前体基因的显性表达,加快合成叶绿素前体,使光合作用转化成化学能速度加快,提高产量。对农作物生长生育过程中的多种基因都有调控作用。在满足作物的有机-无机营养的基础上,通过调控多种基因显性表达,加快整个生产期有机物积累,可大幅度增产。
目前市面上5-ALA稳定性有待提高,见光易分解,是其在领料领域应用过程中最大的瓶颈问题。但其在农业领域的潜力是不可预估的,可应用于转色、增产、除草等场景,属于一个值得深度开发的产品。
