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一石三鳥-可以作生物農藥、肥料及飼料添加物的單一菌株

104/03/20 瀏覽次數 9961
本文將介紹台灣農業科技之光,將農藥、肥料及飼料添加物三效合一的新發明!農藥與肥料支出向來是傳統農業生產主要成本,支出過多會減低收益,對農作物健康及環境也有很大影響。飼料添加物對於畜養動物之健康及生產力亦有相當大的影響,行政院農業委員會農業藥物毒物試驗所的研究團隊從臺灣本土篩選到液化澱粉芽孢桿菌Ba-BPD1,費時8年完成跨領域產業化研發。研究發現Ba-BPD1可降低草莓、水稻、蝴蝶蘭之罹病率,也可讓草莓增加甜度,兼具農藥與肥料功能。

國內在研發生物製劑有愈來愈成熟的趨勢,有機農業常使用的驅蟲劑,對作物幾乎沒有副作用,對環境的衝擊也較小,因此生物製劑將是未來農業科技發展的新趨勢。液化澱粉芽孢桿菌具有多功能化的應用,例如可產生多種抗生物質,可作為生物殺菌劑。並且具有溶磷或產生植物激素吲哚乙酸(indole acetic acid)等能力,能促進作物生長,可作為微生物肥料,經田間試驗對於草莓果實數量以及甜度具有正面的幫助。另外它能產生多種消化酵素與抑菌物質,可作為益生菌動物飼料添加物等。因同時具有預防、治療,以及促進作物生長的效能,可解決傳統殺菌劑農藥只有病害防治,或化學肥料只能促進作物生長的問題。因此使用液化澱粉芽孢桿菌可增加農作物抗病性與降低罹病率,也可減少農藥與化學肥料使用,同時改善環境汙染問題,幫助農民解決連續性採收農作物障礙。台灣研究團隊將單一菌種跨領域研發與創新加值,開闢了農業生技新的發展方向,未來將在微生物肥料市場帶來龐大商機。

2014年最新研究發現液化澱粉芽孢桿菌在生物農藥上的功能,該菌具有產生抗生物質伊枯草菌素(iturin)、表面活性素(surfactin)與豐原素(fengycin)的能力,可抑制真菌或細菌生長。將菌液於大湖草莓田間每周施用1次,持續施用4次之後,對於草莓灰黴病至少降低罹病率36%。另外,水稻紋枯病初步田間防治結果顯示,施用菌液共8次後,相較於對照組,罹病度降低約30~40%,具有5%顯著差異。用於蝴蝶蘭黃葉病(Fusarium solani)之溫室盆栽防治試驗顯示,經過10周施藥,可明顯降低黃葉病的罹病率約達58%。

抗生素殘留問題已經受到國際社會普遍的關注與擔憂,歐盟自2006年已全面禁止抗生素作為飼料添加物的使用,因此尋找抗生素的替代物就顯得相當重要。2014年最新研究發現液化澱粉芽孢桿菌具有產生纖維素分解酵素(cellulase)、蛋白質分解酵素(protease)、脂質分解酵素(lipase)、澱粉分解酵素(amylase)與植酸分解酵素(phytase)等多種酵素活性與抗生物質的能力,對大腸桿菌與沙門氏桿菌具有抑菌效果。研究還發現在肉雞、蛋雞與保育豬試驗中,該菌對於換肉率、雞蛋品質、腸道菌相、血清中免疫球蛋白IgG與IgA含量等皆有顯著提升效果。(本文由科技部補助「健康醫藥新媒體科普傳播實作計畫II 103-2515-S-214-002」執行團隊撰稿)

責任編輯:王秀育
審校:王秀育

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