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壳聚糖的来源、性质及其农业应用

2026-10-21 02:51:52

壳聚糖的来源、性质及其农业应用

甲壳素，又名几丁质、甲壳质等，是自然界第二大丰富的生物聚合物（仅次于纤维素），分布十分广泛，是许多低等动物特别是节肢动物如虾、蟹、昆虫等外壳的重要成分，也存在于低等植物如菌藻类和真菌的细胞壁中，据估计每年的生物合成量超过10亿吨，是一种巨大的可再生资源。

甲壳素是由2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖经β (1→4)糖苷键连接的聚合物，通过化学或生物处理，脱除乙酰基后的多糖化合物2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖的β (1→4) 聚合物，即可制成成壳聚糖。由于现存的处理技术尚不能将甲壳素完全脱去乙酰基变成100%的壳聚糖，也很难将两者完全分离开，故现有壳聚糖商品通常是甲壳素与壳聚糖的混合物，但一般要求壳聚糖含量在60%以上。由于甲壳素不溶于一般的酸碱，化学性质非常稳定，这制约了其长期得不到开发的重要原因。因此，通常所说甲壳素主要指壳聚糖。

壳聚糖，又称壳多糖、脱乙酰甲壳素、脱酰甲壳素、可溶性几丁质、可溶性甲壳素等。几乎不溶于水，但溶于甲酸、乙酸、苯甲酸和环烷酸等有机酸以及稀无机酸。工业品为白色或灰白色的半透明片状无定型态固体，略带珍珠光泽。无味、无毒、易降解，是少有的天然阳离子聚电解质。能溶于低酸度水溶液，有良好的生物相容性，无抗原性，不溶于人体液体。壳聚糖可经过化学或生物降解，形成不同聚合度物的壳寡糖。当聚合度较低，空客明确聚合度时，又可称为为壳几糖（如壳五糖）。当聚合度为1时，就形成了D-氨基葡糖糖。

氨基寡糖素，是特指聚合度在2~20的壳聚糖，也被称为农用壳寡糖。根据颁布NY/T 2889.1-2016《氨基寡糖素第1部分：氨基寡糖素母药》中要求，氨基寡糖素素母药中应有D-氨基葡糖糖和壳二糖至壳六糖（至少含两个或多个）组成，且氨基葡糖糖含量应小于0.5%，壳寡糖含量应大于80%。

甲壳素、壳聚糖、氨基寡糖素的异同

壳聚糖应用范围较广，可用于医药、食品、化工等领域，在农业方面可作为种子处理剂，激发种子提取发芽，提高发芽率和抗病能力；壳聚糖还具有抗菌能力和改善土壤的作用，可将壳聚糖与可溶性蛋白合成土壤改良剂，由于其可降解性，可降解成肥料被植物体吸收；壳聚糖与纤维素混合，通过加热干燥可制成可降解薄替代农用塑料膜，从而抑制农田塑料污染现象。

低聚合度的壳聚糖——氨基寡糖素作为一种生物刺激素，更被广泛应用于农业生产中，已经试验证明具有促进生长、诱导抗性、改善土壤等功效。氨基寡糖素在农业上应用具有高效、低成本、无公害等特点，对无公害生产，对我国农业可持续性发展具有重要意义。目前氨基寡糖素登记产品主要有水剂单剂，登记用途为杀菌剂或植物诱抗剂，含量有0.5%、2%、3%、5%等；作为复配组分使用时，多是与杀菌剂或杀线虫剂配合，有悬浮剂、微乳剂、可湿性粉等剂型，含量一般在2%到7.5%之间。（文/郑氏化工陈生）

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