甲壳素—壳聚糖的应用.pdf

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青岛化工1993年第2帮

甲壳素——壳聚糖的应用
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(青岛建工学院，青岛．266033)

本文较全面地介绍了甲壳素——壳聚糖的应用·我国虾、蟹置其他甲壳赢资源车常丰富·甲壳
素有着广阔的开发应用前景．建议在沿海地区形成科研——生产——应用一套完整的甲壳素资源
应用开发体系。

早在1811年，法国的H·Braconnot从菌世纪生活中将处可以见到甲壳素制品。
类中提取了一种类似纤维的物质称作甲壳素国外甲壳紊应用竞争已经开始，日本、美
(chmn)，又名甲壳质、壳多糖、壳蛋白。它国每年甲壳素需求量3000吨，自产约5O，
是节肢动物外壳(如虾、蟹和昆虫等的外进口50。我国从5O年代就开始甲壳素的
壳)的重要组成部分，它也存在于低等植物研究和应用工作[1】，目前为数众多的科研单
(如真菌、藻类)的细胞壁中，是地球上除了位、大专院样和生产企业，都在加紧进行甲
植物以外的第二大纤维源，是一种十分丰富壳素的应用研究。国内甲壳紊有300吨的年
的自然资源。据估计，海洋中甲壳动物每年生产能力，但实际最高年产约150吨。这是
合成的甲壳素约十几亿吨之巨因为：①国内目前没有大型批量生产厂家或
甲壳素是白色或灰白色、半透明、片状集团公司的产品可供应出口}②以往我国甲
固体，不溶于水、稀酸、稀碱及一般有机溶壳素主要用于纺织印花行业，广阔的应用领
剂，可溶于浓无机酸，但同时主链发生降解。域还未打开。但是．随着甲壳素应用研究的
脱乙酰的甲壳素称壳聚糖(chicc㈣)。壳聚糖不断突破，甲壳素锕品将悄然进入人们生活
是白色或灰白色、略有珍珠光泽、半透明片的各个领域，竞争必将{菹之而来。

状固体，不溶于水和碱溶液，但可溶于大多一我国虾、蟹及其它甲壳质资源非常丰富，
数稀酸。由于甲壳素转变成壳聚糖后，溶解因此加强甲壳素的生产和应用开发十分必
性能大大改善，习惯上称壳聚糖为可溶性甲要国外用甲壳素已开发出300多个产品．我
壳素。国对甲壳素的应用也在不断扩大。本文简要
60年代以来，甲壳素的研究非常活跃。介绍甲壳素——壳聚糖在一些方面的应用。
1977年在美国召开了甲壳紊一壳聚糖第一
次国际科学讨论会。近10多年来，每两年召农业上的应用
开一次甲壳素的国际研讨会应用的需求量
在不断增加，El本平均每3天就有1份申请1．促进种子发育
甲壳紊应用专利的报告。可以予言，进入2l经过脱乙酰基的壳多糖处理的植物种
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子，发芽率高，并能促进mRNA的重新合成枝、酰化、醚化，硫酸酯化、氧化、羟乙基
用壳聚糖(分子量3000)包复的大豆种子．加化、羧甲基化、氰乙基化、烷基化、硝化、磷
水后能迅速地诱导出终端型壳质酶，促进含酸化等反应。改进后的甲壳质或壳聚糖，可
有豌豆素的酚类物质的形成，提高苯丙氨酸用作新型膜材料。
解氨的合成率。在种子发芽后的第六天，酶
的活性大大增强(为未处理种子的】．2～1．1．反渗透膜
倍)，有利于大豆的快速生长壳聚糖的醋酸水溶液，在玻璃板成膜．室
温下使其溶剂蒸发，再用碱处理得反渗透膜。
2．提高作物的抗菌力与传统的Lobe型醋酸纤维素膜比较，在功能
小麦种子经过壳聚糖处理后，可以增强活性层都为0．2m的条件下，醋酸纤维素膜
抗土壤真菌的能力，激励休眠态及缓慢基因的透水率为0．8T／m·d，而壳聚捂膜则为
的活力，促进木质素的形成，提高麦杆的抗2．0T／m·d。同时，该膜具有较高的脱盐率，
倒伏能力，可提高产量】0～30。对2价金属盐的截留效果更好。
壳多糖还有阻止植物病原菌细胞的发育膜的耐久性直接关系着膜组件的寿命。
生长、诱导出宿主植物对病原菌的防扩机能。壳聚糖反渗透膜具有强耐碱性，交链后的膜
例如，喷洒0．1的壳聚糖，可以阻止豆科植还有耐酸性，这就扩大了该膜的应用范围。壳
物病原真菌的繁殖。使用壳聚糖可阻止梨聚糖反渗透膜在水中长期保存，其强度不下
黑班病菌的生殖，抑制孢子的发芽生长。降，说明该膜作为水体系的分离膜耐久性优
良。

3．作药物胶囊
对于一些需放在土壤中长期发生作用的2．渗透蒸发膜
农药，可以用壳质包覆起来，利用土壤中放日本用甲壳质成功地制备了分离水和乙
线菌对壳质的分解作用，逐渐破坏包覆层．达醇的高性能功能分离膜，与蒸馏法分离水和
到减缓农药的释放速度，使农药发挥长效作乙醇相比，能耗降低了1／2至2／3。该膜可在
用。25～70℃的温度范围内运转。在55℃时，分
离乙醇和水的速度比同温度下减压蒸馏法要

4．作地膜材料]高出16倍。因此，目前除用该膜提纯乙醇外，
还用于酿造发酵工艺中的酒精浓缩和酒精溶
地膜复盖技术已广泛用于农业。但目前
剂的再生处理等。于义松等人发现壳聚粮对
采用的聚乙烯地膜，不能在土壤中分解而使
醇／水混合液的分离系数大小排列顺序为：