盘锦壳聚糖农业肥

壳聚糖（chitosan）是由自然界广泛存在的几丁质（chitin）经过脱乙酰作用得到的，是N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖以β-1，4糖苷键连接而成的无分支的线性高分子化合物。自1859年，法国人C. Rouget第1次分离出壳聚糖后，这种天然高分子的生物相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。如壳聚糖可作添加剂添加到食品、饲料中、化妆品中，或可作食品防腐剂用于水果保鲜。我国研究壳聚糖在农业领域的应用起步较晚，从20世纪80年代开始出现壳聚糖在农业领域中的应用报道。迄今，对壳聚糖在农业领域的实验室研究、实际应用研究，无论从深度和广度上都有了很大的进展，下面进行总结，以期为科研工作者及生产者提供一些帮助。

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甲壳素及其衍生物可作为多种助剂应用在工业中，油田污水和炼油废水中往往含有大量的悬浮物、胶体、乳化油珠及细菌。另外，甲壳素及其衍生物在农业方面的使用也有专门多优点：可使土壤中有益的微生物——放线菌增加，而使有害菌——镰刀菌（Fusarium）等减少；消灭根瘤线虫，减少土壤连作障碍；使土壤形成团粒化，改善土壤通气性，排水性和保肥力。因而促进根部发育，使根毛增加，增加营养吸取。甲壳素可制成交联膜、共混膜、超滤膜等，在工业中有专门大用途。另外，甲壳素在某些混合溶剂中经处理可做超滤膜使用，拉伸强度是铜玢膜的2倍。

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随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，纸及纸制品的需求发生了明显的改变，特种纸、加工纸、高档纸供不应求，国家花费大量的外汇进口这类产品。为了改变这种状况，行之有效的方案之一是研制、开发相应的造纸化学品。当前广泛使用的造纸湿部助剂主要有合成高分子和天然高分子，前者虽然具有许多优势，如成本低、性能独特等，但基本上均为石油下游产品，而现存的石油资源短则数十年、长则一百年左右将会枯竭；而且这类合成高聚物绝大多数都不能生物降解，有的甚至有毒性，对生物、生态有不利的影响。显然，科学的发展观直接影响新型造纸助剂的开发领域。天然高聚物以其可再生、无毒、生 物相容、环境友好、来源丰富，性能优良等特性，日趋受到人们的青睐，正逐步取代合成 聚合物。工业上常使用的天然高聚物主要有淀粉及其改性物、纤维素及其改性物、瓜尔胶及其改性物、蛋白质及改性物，但普遍存在着用量大、效果欠佳等不足，如淀粉作内部添加剂在纸张上留着性能差、易产生沉积等。而分子结构与纤维素极其相似、易改性的壳聚糖则早已被造纸化学品研究人员中的有识之士所关注。 近年来，国内外对甲壳素及其衍生物在造纸业中的开发利用的研究非常活跃；其中， 日本的研究最广泛，包括纸张施胶、增强、助留助滤、整饰和造纸废水处理，以及以壳聚 糖为主要组分抄造特种纸等，申请了大量的专利，并有许多成熟的工业产品问世。我国近 期也有一些机构从事该项研究工作，主要集中在增强、助留助滤、特种纸上，发展势头良好。

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甲壳素的应用范畴十分广泛，产品大致可分为食品级和工业级两个方面。食品级产品可作为食品添加剂、保健功能食品等；工业级产品的用途则更为广泛，可广泛用于农业、纺织、工业助剂等方面，目前市场上差不多显现添加甲壳素的内衣。而甲壳素的衍生物的应用范畴则更加广泛，还可用于医用敷料等新材料的用途，另外国内现有研究人员研究使用甲壳素系列产品制成人造眼角膜。可用于食品、医疗、制药、环保等科学领域。甲壳素和壳聚糖由于其天然无毒和在许多领域的广泛用途，已引起许多国家的重视，现已成为热门的研究领域之一。甲壳素资源的供应自然也成为人们关注的热点。就国内而言，目前壳聚糖的年产量约200t，远不能满足市场需要。

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甲壳素是一种多糖类生物高分子，在自然界中广泛存在于低等生物菌类，藻类的细胞，节支动物虾、蟹、昆虫的外壳，软体动物（如鱿鱼、乌贼）的内壳和软骨，高等植物的细胞壁等，甲壳素每年生命合成资源可达2000亿吨，是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源，是人类取之不竭的生物资源。 甲壳素是自然界中唯独“带正电荷的天然活性产物”，被誉为除糖类、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质之外的“人体第六生命要素”，在人体的生理活动中起到专门重要的作用。广泛用于食品、医药、化妆品、生物工程、造纸、化工、农业、饲料、纺织、印染、卷烟、污水处理等领域。 自20世纪80年代以来，在全世界范畴内掀起开发甲壳素、壳聚糖的研究热潮后，世界各国都在加大甲壳素、壳聚糖的开发力度，日本更是走在各国的前列。在美国、韩国、印度、荷兰、挪威、加拿大、波兰、法国等都已能生产。自然界中每年生物合成的甲壳素约有10亿吨左右，是仅次于纤维素的天然高分子化合物，也是地球上丰富的有机物之一。

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壳寡糖应用领域非常广泛：1.医药领域使伤口免受细菌的感染，而且还可以渗透空气和水分，促进伤口愈合。被生物体内的溶菌酶降解生成天然的代谢物，具有无毒、能被生物体完全吸收的特点，因此用它作药物缓释剂具有较大的优越性。杜绝癌细胞的养分供应，使其分裂减少，制约癌细胞的分裂条件；减少癌细胞代谢产生的酸性废弃物，从另一方面改善癌细胞周围的酸性环境，创造一个癌细胞很难生存和分裂转移的环境条件；减少癌细胞向周围释放的各种酶(溶脂酶、水解酶、蛋白酶等）；中和肿瘤周围的酸性物质，激活人体中有抗癌作用的免疫细胞，起到配合化疗、改善病症、减轻痛苦、延长生命等作用。2.食品领域乳品：作为肠道益生菌（如双岐杆菌）的活化因子，增进钙及矿物质的吸收。调味品：作为天然防腐产品替代苯甲酸钠等化学防腐剂。饮料：应用在减肥瘦身、排毒养颜、免疫调节等功能性饮料中。果蔬：进行涂膜保鲜，其膜层具有通透性、阻水性，同时具有抗菌防腐的功效。3.农业领域壳寡糖改变土壤菌群， 促进有益微生物的生长，壳寡糖还可诱导植物的抗病性， 对多种真菌、细菌和病毒产生免疫和杀灭作用，对小麦花叶病、棉花黄萎病、水稻稻瘟病、番茄晚疫病等病害具有良好的防治作用，可以开发为生物农药、生长调节剂和肥料等。壳寡糖可有效提高水果和蔬菜产量，防治病虫害，增殖土壤和生物菌肥的有益菌，被誉为不是农药的农药、不是化肥的化肥，壳寡糖的这种药肥双效的特殊作用决定了它在农业领域的广泛应用。现在已经颁布农用壳寡糖的标准，在农业上它叫甲壳寡聚糖。