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青岛蓝宝:农用壳寡糖生产商(上)

栏目:科普知识 发布时间:2023-09-13

 随着近年糖生物学的不断深入发展,甲壳素、壳聚糖以及壳寡糖已相继被发现,并投入研究与开发,特别是在保健品领域。那么这三者之间有什么相关性,又有什么区别呢?今天我们来详细介绍下



一、产品介绍


1、甲壳素Chitin.

甲壳素:淡米黄色至白色,溶于浓盐酸/磷酸/硫酸/乙酸,不溶于碱及其它有机溶剂,也不溶于水。它是甲壳质的脱乙酰基衍生物(Chitosan derivatives),壳聚糖(chitosan)不溶于水,可溶于部分稀酸。

甲壳素是第一个实际应用的产品,也是在日本第一个被批准的“功能性食品”。甲壳素是依靠人体胃肠道中的甲壳素酶、溶菌酶等的作用少部分分解,因此其吸收率极低,服用量较大,产生的服用反应也高达70%以上。对甲壳素进行化学处理,脱掉其中的乙酰基,就变成了壳聚糖。

2、壳聚糖chitosan

壳聚糖(chitosan),化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖,是由甲壳素(chitin)经过脱乙酰作用得到的,一般而言,N-乙酰基脱去55%以上的就可称之为壳聚糖。壳聚糖是以甲壳质为原料,再经提炼而成,不溶于水,能溶于稀酸,能被人体吸收。壳聚糖是甲壳质的一级衍生物。其化学结构为带阳离子的高分子碱性多糖聚合物,并具有独特的理化性能和生物活化功能。

壳聚糖已经可以溶于稀酸,比甲壳素进了一步。但是甲壳素和壳聚糖都是大分子,分子量在几十万到几百万,都不溶于水。

    甲壳素经脱乙酰基处理得到壳聚糖,再经过进一步降解,就成为壳寡糖。

3、壳寡糖Chitosan Oligosaccharide

壳寡糖:又叫壳聚寡糖、低聚壳聚糖,是将壳聚糖经特殊的生物酶技术降解得到的一种聚合度在2~20之间寡糖产品,分子量≤3200Da,是水溶性较好、功能作用大、生物活性高的低分子量产品。它具有壳聚糖所没有的较高溶解度,全溶于水,容易被生物体吸收利用等诸多独特的功能,其作用为壳聚糖的14倍。

简单来说,壳寡糖是通过降解甲壳素或壳聚糖得到的低聚糖,是甲壳素、壳聚糖产品的升级产品!分子量低、水溶性好、功能作用大、更易被吸收。


二、壳寡糖与壳聚糖的具体区别

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1.分子量区别:壳寡糖是壳聚糖经特殊的生物酶技术处理得到的一种全新产品,分子量在3000Da以下;壳聚糖是甲壳素部分脱乙酰基的产物,分子量在50-100万。

2.溶解性区别:壳寡糖分子量较低,能完全溶于水;壳聚糖只能溶解于稀酸溶液中。水溶性的增强是影响壳寡糖一些生理活性的重要因素,只有溶于水,才有可能被生物体吸收和利用,表现出生物活性,所以壳寡糖更容易被人体、动物和植物体吸收。

3.功能性区别:分子量低于5000的壳寡糖具有阻碍病原菌生长繁殖,促进蛋白质合成,活化植物细胞,从而促进植物快速生长。


三、壳寡糖的优良性能

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。

1、改良土壤环境

壳寡糖是土壤有益微生物的营养源和保健品,是土壤有益微生物的良好培养基,对土壤微生物区系有良好的识别作用。微生物的大量繁殖可促进土壤团粒结构的形成,改善土壤的理化性质,增强透气性和保水保肥能力,从而为根系提供良好的土壤微生态环境,使土壤中的多种养分处于有效活化状态,可提高养分利用率,减少化学肥料用量。壳寡糖分子结构中含有氨基,与微量元素铁、铜、锰、锌、钼等能产生螯合作用,使肥料中的微量元素有效态养分增加,同时使被土壤固定的微量元素养分释放出来,供作物吸收利用,从而提高了肥效。

2、诱导植物抗病

壳寡糖作为一种激发因子,可有效地诱导植物抗病性,增强植物对病害的防御能力。诱导植物抗性蛋白的产生 壳寡糖可诱导植株产生几丁质酶、壳聚糖酶和1,3-葡聚糖酶,这些酶的底物是真菌细胞壁的主要组分,几丁质酶特别是在与1,3-葡聚糖酶的共同作用下可在体外抑制真菌的生长。诱导木质素形成 木质素是植物维管组织次生细胞壁的主要组分,它本身抗微生物的降解。壳寡糖可诱使植物在其受病菌侵染点周围木质化,形成一个物理屏障,从而阻止或延迟病原菌的生长和向周围正常组织扩散,增强植物的抗病力。改变植物的酚类代谢 在植物的病菌侵染点处,酚类物质大量积累。酚类是杀菌性物质,又是木质素形成的前体,所以植物体内酚类增多,不但自身可以抗病,而且还可促使病原侵染处木质化,因而使植物抗病能力增强。诱导植物产生愈创葡聚糖 愈创葡聚糖是一种富含 1,3-葡萄糖的多聚糖,植物受到病原侵害时,常在细胞间沉积愈创葡聚糖,从而将受菌感染的部位与正常的细胞分割开,与木质化一样,形成物理屏障。

3、防治植物病害

壳寡糖对细胞壁为甲壳质的真菌病害有较好的诱导抗病作用,主要通过下面两种机制实现:

①由于壳寡糖为甲壳素的衍生物,所以它可与病原菌细胞表面的生物大分子带负电的侧链相互作用,形成聚合物,可影响病原菌进而抑制病原菌的生长。

②壳聚糖还可直接进入病原菌的细胞核,与DNA结合通过影响病原菌的mRNA和蛋白质的合成来抑制其生长。

4、调节植物生长

  • 促进根系生长 它能促使植物种子提前发芽。根系发达,根毛、须根、次生根数量大大增加,增强植物的吸肥吸水能力,增强抗旱、抗倒伏能力,增强免疫力,达到粗壮多结果之目的。

  • 活化根际状态 壳寡糖能充分活化根际状态,溶解养分分子,迅速形成土壤溶液,使氮、磷、钾等养分能得到植物充分有效地吸收。

  • 缩节粗壮 能发根促茎,使茎缩短,粗壮旺盛,有利于养分最大限度地供应果实,其中微量元素在壳寡糖的螫合下,容易被果实吸收,从而增加蛋白质、氨基酸的含量,从根本上改善品质。

  • 改善作物品质 壳寡糖能提高作物产量,改善作物品质,并使其恢复自然风味,耐贮、耐运,同时减少农药残留量。