聚谷氨酸是一种氨基酸的聚合物，与传统肽键不同，它是由谷氨酸的氨基与另一谷氨酸γ-位上的羧基发生酰胺化反应聚合而来。日本传统食品纳豆中富含聚谷氨酸，这是由细菌发酵产生的。
聚谷氨酸（γ-PGA）具有水溶性、生物降解性和无毒性等特点，是一种由微生物发酵制得的生物高分子。它是一种粘性物质，最早在发酵豆制品“纳豆”中被发现。γ-PGA是一种特殊的阴离子聚合物，由α-胺基和γ-羧基之间的酰胺键构成。其分子量从5万到2百万道尔顿不等。
聚谷氨酸具有多种作用机制。首先，它具有良好的保水性，能减少水分流失，抗干旱；其次，由于其分子结构，它能螯合微量元素，改善土壤质量；此外，作为生物刺激素和信号物质，聚谷氨酸能提高植物光合作用效率，上调植物抗逆相关基因，增强植物的抗逆能力。最后，聚谷氨酸能被植物直接吸收，降低丙二醛含量，增强脯氨酸积累，提高抗氧化酶活力，从而增强植物的抗冻、抗高温能力。
总的来说，聚谷氨酸通过调控植物生理变化，提高脯氨酸和抗逆相关酶活性，降低丙二醛含量，增强植物的抗低温、抗高温能力。它还能提高植物在酸性和碱性环境下的耐受能力，表现出超高水平的抗酸化和抗盐碱能力。
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