绿色植保之星—甲壳素肥料知识问答
甲壳素及其衍生产品，近几年在农业及其他各生产生活领域中被大量推广应用。但对于甲壳素及其产品的有关知识人们了解的极少。为了帮助人们尤其是农业技术人员更好地使用甲壳素产品，我们请多年来一直从事甲壳素研究的专家李向群先生，撰写了有关甲壳素知识的系列问答，连载供读者参考。
问：甲壳素是什么物质，它在自然界以什么状态存在？
答：说起甲壳素,首先就要谈谈糖类物质,糖类物质是除蛋白质和核酸外的又一类非常重要的生命物质，糖类化学在生命科学、药物研究中占有很重要的地位和广泛的用途,我们接触比较多的有单糖葡萄糖和二糖果糖、蔗糖等。而甲壳素也是一种多糖,是目前自然界中唯一带正电荷的天然高分子聚合物，属于直链氨基多糖，也可以称做氨基葡萄糖,功能神奇。甲壳素是自然界中唯一含氨基的均态多糖，学名为[(1，4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖]，分子式为
(C8H13NO5)n。甲壳素分子化学结构与植物中广泛存在的纤维素非常相似，所不同的是，若把组成纤维素的单个分子——葡萄糖分子第二个碳原子上的羟基(OH)换成乙酰氨基(NHCOH3)或者氨基（NH2)，这样纤维素就变成了甲壳素，从这个意义上讲，甲壳素可以说是动物性纤维。甲壳素现在也是一种通称，包括各种类似结构的物质，作为一种多糖类物质甲壳素具有较高的生物相容性和安全性.
甲壳素在自然界中广泛存在于高等真菌类、节支动物虾、蟹、昆虫的外壳等生物体中。由于大分子间强的氢键作用，导致自然界存在的甲壳素结晶构造坚固，一般不熔化，也不溶于水、酸碱和一般的有机溶剂，化学性质非常稳定，应用有限，只有经过加工后的甲壳素才能广泛应用。
甲壳素作为天然多糖，在地球上的蕴藏量非常大，自然界年合成量10亿吨以上，甲壳素是自然界中仅次于纤维素的第二大生物资源，有动物纤维素之称.。
问：甲壳素的主要用途及应用前景如何？
答：
农业：生物肥料、生物农药、植物生长调节剂、土壤改良剂、农用保鲜防腐剂、饲料添加剂等。
医用生物材料：人造皮肤、医用粘合剂、绷带、医用脱脂棉、缝合线等。
化妆品：洗发剂、洗涤剂、护肤品等。
医药原料：抗癌剂、胆固醇降低剂、驱虫剂、免疫功能复合剂、抗凝剂等。
工业领域：造纸、绘画、照相材料、废水处理剂、食品添加剂、防腐剂等。
食品：保健饮料、机能性食品（保健食品）。
随着人们对甲壳素的关注，甲壳素的许多新功能正在不断被人们发现、开发和利用。甲壳素从被人遗弃的废物到被广泛开发利用成为受人追捧的第二大再生资源，由于物理学粉碎混合复配、辐射降解、化学降解接枝改性、生物学酶法处理等技术的应用，使甲壳素的开发应用扩展到各行各业，包罗万象，21世纪将是甲壳素的大研究、大开发、大应用时代，甲壳素的研究开发将是21世纪高新科技争夺的制高点之一，甲壳素产业将是21世纪最有希望的新兴产业，它的开发应用，将引发相关产业革命。人类社会离不开甲壳素，甲壳素是我们全人类共
同的宝贵财富。
问：为什么甲壳素具有这么多的功能，涉足这么多不同的使用领域？
答：仅从来源来说，甲壳素有从海洋生物（如虾蟹）中提取的、有从昆虫（如蛆壳、蚕蛹壳）中提取的、有从真菌（如蘑菇、灵芝）中提取的，这些甲壳素本身就具有不同的分子量和结构。单从海洋中提取的，就有虾蟹之分，而这些虾蟹的不同海域也导致了甲壳素的不同，即使在同一海域不同季节不同水温下形成的甲壳素也有不同，而在同一只螃蟹和虾身上不同部位的甲壳素成分也不同。在具有了这么多不同之后科学工作者又把甲壳素制成了不同分子量段，并对甲壳素进行接枝改性，使它赋予更多的功能。
不同分子量段的甲壳素具有不同性质，也具有不同的用途。
从接枝改性来说，甲壳素与不同的化学物质在不同的键上进行接枝改性，可以改变甲壳素的性质，也扩展了甲壳素的用途。
问：甲壳素的以下几个概念有何不同？
答：目前我们使用的甲壳素多数是从虾蟹壳中提取的，下面的内容主要以虾蟹壳中甲壳素提取为例说明。
甲壳质是虾蟹壳经过脱钙、脱蛋白之后，还没有脱乙酰时的产物。这时它的化学性质还很不活泼,不溶于水、碱、一般的酸和有机溶剂，只溶于部分浓酸。甲壳质大部分是乙酰氨基葡萄糖组成的聚糖。
甲壳胺、壳聚糖虾蟹壳经过脱钙、脱蛋白、脱乙酰之后的产物，也就是甲壳质脱乙酰后的产物, 大部分是氨基葡萄糖的分子，也有少量乙酰氨基葡萄糖的分子。由于其分子结构中游离氨基的存在，溶解性大大改善，并具有很多独特的理化性质和生物活性,可以溶于稀酸，比甲壳质进了一步。但是甲壳质和壳聚糖都是大分子，分子量在几十万到几百万，都不能直接溶于水。
可溶性甲壳素国内研究的甲壳素多是指壳聚糖，对壳聚糖来说除了低聚糖外，分子量大的壳聚糖都是酸溶的，而不是水溶的，国外称之为“可溶性甲壳素”。“可溶性甲壳素”在应用上有许多局限。
水溶性甲壳素通过先进的技术生产的完全溶于水的甲壳素，国际上称为“水溶性甲壳素”，这种甲壳素易于在以水为介质的状态下被动植物吸收和利用。
分子量段分子量在某一个范围内。在甲壳素领域中，不可缺少的一个词，不同分子量段的甲壳素具有不同的功能：
壳寡糖，分子量200—2000、糖分子数1-10
甲壳低聚糖，分子量2000—6000糖分子数10-30
甲壳多糖，分子量6000—100000糖分子数30-500
复合甲壳素，根据不同功效的要求，将不同分子量段的甲壳素复合制备成由不同分子量段组成的、分子量分布较宽的复合甲壳素，这种甲壳素功能更突出、效果更明显、作用更显著。
问：甲壳素在农业上的研究进展如何？
甲壳素有广谱抗菌性。研究表明，甲壳素对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的多数菌属都有很好的抑杀作用。甲壳素诱导作物产生多种抗性物质，对由病毒、真菌、细菌等引起的病害的防治都有效。尤其重要的是，对病毒病的防治过去往往是植保的难题，而用甲壳素农药防治效果却十分理想。甲壳素农药在作物发病
前使用能获得最佳效果。应用甲壳素对作物炭疽、疫病、枯黄萎、根腐等病害均可预防并直接控制。当植物遭遇其他多种病害病情严重时，可与外抑农药(减量)配伍，内抗外抑，协同作用，多数情况也都能取得满意的效果。研究发现，在棉花上施用可以减少土壤中的病菌的数量，并且具有持续效果。用甲壳素处理小麦种子可抑制小麦纹枯病发生，在多种植物（豆类、烟草等）叶片上喷洒或注射壳聚糖可保护植株不受病毒的侵染。赖凡等观察到不同浓度的壳聚糖对小麦赤霉病菌、稻纹枯病菌、灰霉病菌、甘薯软腐病菌等种植物病原真菌的生长有一定的抑制作用，并且壳聚糖还可以抑制灰霉病菌和甘薯软腐病菌孢子的萌发。以甲壳素为主要成分的混合粉在水稻播前处理，可使水稻对毒素的抗性提高30- 40倍，产量增加13-23%。蕃茄苗浸种或喷雾壳聚糖或在生长基质中加入壳聚糖可诱导蕃茄对根腐病的抗性。黄瓜水溶液中加入壳聚糖可控制由腐霉菌引起的猝倒病。李宝英等用甲壳素拌种，可降低水稻？根腐病的发病率和病情指数，防效达89%.，同时可促进大豆根系生长，单株荚果数、粒数、粒重增加。芹菜苗浸根处理可显著延缓尖孢镰刀菌引起的萎蔫症状。
经常使用甲壳素的作物还较少发生虫害。在昆虫刚孵化成幼虫时用甲壳素农药效果最好。甲壳素对各种蚜虫均有明显的触杀作用，蚜虫触药后4～12小时即死亡。美国马里兰MG0N0 公司正在利用甲壳素生产的一种新型用于杀灭线虫的有机农药，可起到杀虫的作用，该农药无残留，对天敌的影响较小，能有效地保护环境和维持生态平衡。北京市土肥工作站在保护地施用甲壳素、石灰氮等具有药用功能的肥料，很大程度减少了化学农药的用量，对线虫病害具有较好的防治效果，同时可以改善根际微生态区系组成。连续施用药肥防治线虫病害，第一年可以减轻发病率40％，产量增加45％，品质明显改善；第二年可减轻发病率60％，产量增加32％，微生物区系明显改善。
甲壳素可作为药物缓释剂，延长药物作用时间和减少用药量；还可在植物表面形成一层半透膜，阻止有害生物的入侵。因此，甲壳素及其衍生物可作粮食、蔬菜作物等种子的处理剂，激发种子提前发芽，促进作物生长，提高抗病能力，从而提高作物产量。甲壳素作为种子处理剂用量少、成本低廉、无毒副作用。利用甲壳素的抗菌能力和改善土壤的作用，可将甲壳素及其衍生物和其他一些物质共同用做土壤改良剂。
甲壳素进入土壤后可以大大促使有益细菌如固氮菌、纤维分解菌、乳酸菌、放线菌的增生，抑制有害细菌如霉菌、丝状菌的生长。它可使放线菌的数量增加近30倍，甲壳素可生物降解转化成优质的有机肥料，供作物吸收利用，同时可有效的改善土壤团粒结构，有效改良土壤，改善作物的生存环境，是一种多功能的土壤改良剂。
甲壳素在植株表面形成薄膜，对病菌的侵害起阻隔作用，而且这层膜有良好的保湿作用和选择性透气作用。这些特性决定了甲壳素可以成为果蔬保鲜剂的最好原料。目前应用最多的是水果、蔬菜的保鲜。对猕猴桃、苹果、青椒、梨、番茄、黄瓜、柑橘、芒果，草莓等的研究发现，利用这一方法可以一定程度上延缓果实衰老，减少腐烂，延长贮藏时期。虽然甲壳素的保鲜效果不如气调、冷藏等传统的贮藏方法，但是它应用方便，价格低廉，无毒无害，作为一种辅助的贮藏方法是大有应用空间的。
施用甲壳素还可提高作物的抗寒冷、抗高温、抗旱涝、抗盐碱、抗肥害、气害、抗营养失衡等抗逆性。譬如甲壳素诱导作物产生的多种抗性物质中，有些具有预防、减轻或修复逆境对植物细胞的伤害的作用；能促使作物生长健壮，健壮的植
株自然也有较强的抗逆能力。
甲壳素对作物的增产作用也是十分突出的，这是因为甲壳素可以激活、增强植株的生理生化机制，促使根系发达、茎叶粗壮，使植株吸收和利用水肥的能力以及光合作用等都得到增强。用甲壳素处理粮食种子可增产5%～15%；用于果蔬喷灌等可增产20%～40%或更多。其可改善作物品质，如增加粮食蛋白质和面筋的含量以及果蔬中糖的含量。由此可见，甲壳素及其衍生物在农业上可以用做生长调节剂、饲料添加剂、种子处理剂、农产品保鲜剂、农药载体、缓释剂、抗性诱导剂和食品添加剂等诸多方面，并且因其无毒、无害、无污染可安全降解等特点而具有广阔的应用前景。
问：目前已报道甲壳素可诱导防治的的主要农业病害有哪些？
甲壳素对细胞壁为甲壳质的真菌病害有诱导抗病作用，对细胞壁为纤维素的真菌病害没有诱导抗病作用。目前已报道甲壳素可诱导防治的农业主要病害有：小麦，赤霉病、白粉病、锈病；
大麦，纹枯病、黑粉病；
水稻，稻瘟病、恶苗病、立枯病；
大豆，菌核病、叶斑病；
油菜，菌核病、炭疽病；
烟草，枯萎病、炭疽病、菌核病、蛙眼病；
棉花，立枯病、炭疽病、枯萎病、根腐病；
花生，炭疽病、白绢病；
芸豆（菜豆），褐斑病、白粉病、炭疽病、锈病；
西瓜，镰刀菌根腐病、丝核菌立枯病、叶枯病、白粉病、菌核病；
黄瓜，霜霉病、白粉病、枯萎病、红粉病、叶点霉叶斑病；
蕃茄，褐色根腐病、黑点根腐病、酸腐病、红粉病、斑点病、煤污病、白粉病、青霉果腐病、黑刺盘孢炭疽病；
茄子，褐斑病、果腐病、黄萎病、赤星病、斑枯病、褐轮纹病、煤斑病、黑点根腐病等；
甜椒、辣椒，苗期灰霉病、根腐病、黄萎病、白绢病等。
问：甲壳素在种植业中使用的主要作用机理是什么？
答：
（一）、对土壤生态环境的改善作用。
⑴培养基作用。甲壳素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。经试验测定，灌根1次，15天后测定。有益菌：纤维分解细菌、自生固氮细菌、乳酸细菌增加10倍；放线菌增加30倍。有害菌：常见霉菌是对照的1/10，其它丝状真菌是对照的1/15。
⑵有益微生物的综合作用。放线菌分泌出抗生素类物质可抑制有害菌（腐霉菌、丝核菌、尖镰孢菌、疫霉菌等）的生长。纤维素分解菌可加速土壤中有机质（有机肥、秸秆等）的矿化分解速度，分解成氮、磷、钾、微量元素及形成黄腐酸、褐腐酸等有机物质，为植物生长提供充足营养；自生固氮细菌可固定空气中的氮素，提高土壤中的氮素水平，减少氮肥的使用量。
⑶改良土壤。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。
⑷螯合微量元素。甲壳素分子结构中含有-NH2（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。（二）对植物本身的整体调节和对细胞的活化作用。
⑴诱导抗病抗逆性。甲壳素诱导植物的结构抗病性，如使植物的细胞壁加厚或木质化程度增强；可迅速活化细胞，短时间内诱导植物产生自身多种抗性物质，例如苯丙氨酸解氨酶（PAL）、超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（PO）、多酚氧化酶（PPO），植保素等，病程相关蛋白如几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶等；诱导植物一系列防御反应，提高植物的抗病能力和抵御不良环境条件的能力。⑵对细胞的活化作用，诱导内源激素的整体调节。喷施于植物叶面上具有透气、保水之功效；喷施于叶面或施入土壤可促进根系细胞的分生，使根系发达，增强植物抗旱抗倒伏能力，茎节缩短粗壮，叶片浓绿润泽，显著提高光合作用，促进光合产物的定向运输。
1991年，美国、欧洲的医学界和营养食品研究机构将甲壳素称为继蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质之后的人体必须的第六大生命要素。
有学者提出甲壳素是植物生长发育的必需物质，给植物适当补充甲壳素，可提高植物对其它养分的吸收利用，从而提高产量，改善品质。
问：甲壳素肥料的主要功效是什么？
甲壳素肥料是以甲壳素为主要原料生产的肥料。1996年3月至2002年5月山东济南的一家甲壳素企业的生物专家和农业专家在系统研究了甲壳素与作物生长、发育的关系后发现，甲壳素既有肥料、农药、生长素的作用，又有改良土壤、改善品质、促进生根的作用；既有提高产量、提高农产品等级的作用，也有增强作物抗逆性、减少农药使用量的作用。2002年5月，中华人民共和国农业部土壤肥料专家在认真听取了该企业的技术报告后认为，甲壳素作为肥料使用，适合我国农业现状，符合我国有关肥料的规定。报经中华人民共和国农业部批准，将甲壳素作为商品肥料在全国推广使用。从此中国农业史上又掀开了减少化肥、农药使用量，实现农业高产、优质、高效、无污染的新篇章。目前，国内许多农业出口基地、农业集团已将甲壳素肥料用于生产绿色食品、无公害食品、有机食品、出口食品的必备原料。
当前，甲壳素肥料的主要功效表现在以下几方面：
改良土壤，培肥地力，提高土壤中养分利用率，减少化学肥料用量。
良好的生根保根效果，解除根系生长不良，有效解决重茬问题。
显著的诱导植物抗病抗逆性，以生物防治取代化学防治，减少化学农药用量。降低根部病害的发生率，防治根结线虫。
强化光合作用，提高品质，优极品率提高显著。
双向调控，增产效果显著，长期使用产量较常规施肥提高。
问：甲壳素肥料与传统意义上的肥料产品相比有何特点？
答：目前，在农业生产资料市场上的肥料品种较多，除农民朋友大量使用和熟知的氮、磷、钾、钙、镁、硫及微量元素肥料外，2002年5月，中华人民共和国农业部已将甲壳素批准为商品肥料（有机可溶性肥料）。这不仅标志着我国肥料市场的繁荣和甲壳素肥料农业应用的开始，同时，也标志着甲壳素在农用技术、
毒理卫生学、土壤学、植物生理学、农用分析和农用产品生产等方面都取得了突破性的进展。以甲壳素水剂和粉剂为例，针对我国粮食、油料、水果、蔬菜、花生、花卉等100多种作物，都有增产效果，其幅度为10-30%，同时，还能达到无公害农产品的标准。当前设施果品、设施蔬菜基地、无公害农产品基地及出口基地使用甲壳素肥料的经济效益为投资1元，收益10—20元。
国内外学者对甲壳素农用作用的理论有两种见解，一种认为甲壳素是继作物需要的主要养分（氮、磷、钾）、次要养分（钙、镁、硫）、微量养分（硼、锰、铜、锌、钼、铁、氯）之后发现的作物必需的超微量养分即作物必需的第四大类营养素，另一种认为属于“植物疫苗”。但一致的看法是：甲壳素具有一定的生理活性，在一定的条件下，它是一组既对作物生长发育起促进作用，又能防病、抗病，对作物起保护作用和品质改良作用的有益物质。
在目前市场上众多的肥料产品中，甲壳素肥料不论从作用机理还是从应用效果上都具有鲜明的特色。甲壳素给植物提供的不是单质元素，也不是活性菌，而是一种生物多糖，与传统意义上的肥料相比，药肥双效，具有营养、防病、调节等多种作用。作为新一代的肥料产品，甲壳素肥料可谓多种功能融为一体，各种优点集于一身，特别适合生产无公害、绿色、有机农产品，对于提升国内农产品的市场竞争力，改善农业生态环境，具有重要的意义和广阔的应用前景。
问：在市场上如何选购甲壳素肥料产品？
答：在目前的市场情况下，随着大量的宣传和推广工作，甲壳素肥料也得到越来越多的农民朋友的认可，大家都知道甲壳素是好东西但现在市场出现了众多的甲壳素产品，使广大农民朋友真假难辩，难以选择。如何才能选购到货真价实的甲壳素肥料呢，我们提出以下四条原则，供大家参考：
⑴看证件，看厂家是否专业、规范。
2002年5月，农业部首次将甲壳素批准为有机可溶性肥料，并对企业申请产品开始登记。作为甲壳素肥料，目前需要两证即可，即农业部登记号和产品标准，产品的两证齐全表明该产品合乎国家的法规，已经被许可进入市场。
⑵看含量，看标志性成分是否合理有效。
证件仅仅是进入市场的通行证，产品的效果如何决定因素在于有效成分的含量。甲壳素肥料的有效成分指标以甲壳胺或壳聚糖的含量来表示，作为目前市场上的甲壳素产品，甲壳胺或壳聚糖含量高低直接决定产品的使用倍数，即甲壳胺或壳聚糖含量越高，证明产品的技术含量就越高，稀释倍数越大，效果就越好，相应的使用成本就越低，这是内在指标。例如：甲壳胺或壳聚糖含量30克/升，叶面喷施稀释倍数是400-500倍，灌根稀释倍数是500-600倍；甲壳胺或壳聚糖含量60克/升，叶面喷施稀释倍数就应当是800-1000倍，灌根稀释倍数是1000-1200倍。那么从外观如何来判断呢？正规产品的外观应当是：液态，分散均匀、无残渣、无沉淀；固态，静置，5分钟内完全溶于水，无残渣、无沉淀、液体均一，上浮一层油膜。
⑶看品牌，看服务，是否省心、省时、省钱。
甲壳素属高新技术产品，一般企业不具备生产合格产品的技术和能力，目前，我国较大的、较正规的高新技术企业才具备生产合格甲壳素肥料的能力。不同企业在原材料、生产工艺、技术控制等方面的差异会造成产品质量和效果的差异。所以，选购时应特别重视品牌。看是否有注册商标、使用说明是否表述清晰、规范，是否有成套的产品使用技术手册、使用实例、光盘等，这些信息能够说明该企业
是否仅仅为了短期赚钱还是当作一项事业，是否真正的对消费者负责任，产品是否已经经过了多年生产实践的验证。品牌是选购的一个重要依据。
⑷看效果，看成本，是否达到高产、优质、高效。
产品的效果是第一位的。作为农资产品，效果不好，这个产品再便宜都是一种浪费，浪费了时间、金钱；效果好，即便产品价位较高也只是一种投资，最终一定是赢利的。
问：应怎样判断甲壳素肥料的使用效果？
答：作为甲壳素肥料，我们认为，用户朋友应当关注三种效果，即眼前效果、短期效果和长期效果。
什么是眼前效果呢？前几年，农民朋友普遍有一种心态，害怕上当受骗，要求杀虫剂打上虫子最好马上就死，杀菌剂喷上病害立刻就好，肥料用上一天两天就要能看出效果来。心情可以理解，但要求不实际。这几年通过宣传引导和实际应用，人们逐渐明白了，见效快的不一定就是好，见效慢的并不一定不好。作为生物防治的杀虫和杀菌药剂虽然效果较慢，但是治疗比较彻底，而且长期用不易产生抗性，残留低，还可以保护环境。人生病了还需要有个疗程，有个治愈、恢复的过程，何况植物呢？现在人们都知道了，见效快的肥料里肯定是加了激素了，当然不是说加了激素就一定不好，短期效果可能好，产量高、效益好，但是长期来说，可能造成植株过早衰老，品质下降，畸型果多，售价低，从另外一个方面降低了效益。
作为甲壳素肥料，本身无毒无害，因为没有激素成分，所以效果比较缓慢。这也是甲壳素产品推广难度比较大的一个原因。那么现在讲的甲壳素产品的应用的眼前效果是什么呢？我们总结了三句话：一遍起效，两遍显效，三遍奇效。使用一遍，作物开始吸收甲壳素，甲壳素对作物有个整体调整作用，开始起作用，但是肉眼从表面很难看出，除非仔细观察。使用两遍，效果就开始比较显著了，从根系毛细根的发生数量，叶片的色泽、大小、厚度，茎秆的粗度和长度，植株的整体长势等等。但是当使用三遍之后，就会有非常神奇的效果，在这期间可以观察到病害的减少、开花座果质量的提高、茎秆的缩短粗壮、根系的发达等等。特别对于原先长势差的，更会发生更让人意想不到的效果。这就是眼前效果。每种作物不同，使用三遍，看到效果，可能需要15-30天的时间。这也是我们在作推广时，一个简单对比示范试验的周期。
作为甲壳素肥料使用的一个短期效果，指的是在作物的一个生育周期，直到最后收获，可以从产量的提高、内在品质和外在的商品性的提升、农药和肥料用量的减少，得出甲壳素肥料使用的短期效果：整体投入的减少和整体效益的增加。而作为甲壳素肥料使用的长期效果，就不仅仅表现在经济效益的大幅度增加，更重要的是巨大的生态效益。据我们调查，甲壳素肥料连续使用两年以上，土壤的生态环境将得到极大的改善，土壤板结、酸化、盐渍化的现象消失，有益微生物数量大幅度增加，根部和土传病害显著降低，土壤得到了修复，重新恢复了生机，作物生长健壮，农药和化肥用量大幅度减少，作物品质大幅度提升，从而改善了自然环境，提升了人们的生活质量。
问：为什么经常使用甲壳素肥料的农作物病害少、对环境的适用能力强？
答：使用过甲壳素肥料的农民朋友都会有这样一个体会，农作物用了甲壳素之后，病虫害明显少了，植株生长健壮，对不良环境的适用性明显增强，抗寒、抗旱、
抗涝、抗病虫、抗药害、抗肥害、抗低温弱光等，甲壳素使用次数越多，使用时间越长，这种作用表现越突出。那么为什么会有这种现象呢，它的道理在哪里？要解释这个现象，就不得不提出植保上的一个重要概念—“诱导抗性”。近代的科研成果表明，植物作为活的生命体，与高级动物一样，对环境有相当强的适应力，当环境发生变化不利于其生长时，其自身会产生多种化学物质，从而起到保护自己，抵抗逆境（如盐碱、热、寒、旱、涝、风、雹、病虫、药害、肥害、低温弱光、污染等）造成的影响。植物病理学研究表明，植物这种抗性是可以诱导的。细胞生物学研究表明，动、植物的信号传递系统相同，因此有人认为植物是"慢"的动物。同时，对于一个健康生长的植株而言，只要病菌不达到一定临界量，并不会引起严重的疾病。简单地讲，甲壳素就是一种非常好的诱导抗性物质。植物病害笼统地分为真菌、细菌、病毒和线虫病害。真菌和线虫的细胞壁均含有甲壳素（几丁质）这种成分，当真菌和线虫攻击植物的时候，植物为抵御进攻，能够分泌出一种甲壳素（几丁质）酶来分解真菌和线虫的细胞壁。如果提前和经常使用甲壳素肥料，植物会误以为致病菌来了，这样就可以诱导植物自身产生多种抗性物质（苯丙氨酸解氨酶（PAL）、超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（PO）、多酚氧化酶（PPO），植保素等，病程相关蛋白如几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶等），从而激活植物的抗病基因，使植物产生系统抗性，这些抗体可以长时间保持在较高水平。如果植物的抗病基因激活的早，植物已经做好了抵抗致病菌的准备，这样当致病菌（真菌、细菌、病毒、线虫等）再来侵染时，植物就不会得病。某些昆虫，例如蚜虫、白粉虱等的刺吸式口器含有几丁质（甲壳素）成分，当其吸取植物汁液时，大量的几丁质酶可以将其口器分解掉，所以使用过甲壳素肥料的作物蚜虫和白粉虱等很少光顾，有很好的趋避作用。因此在国外，将甲壳素肥料形象地称为“植物疫苗”，主要就是指甲壳素的诱导抗性作用，就像给植物打上了预防针，可以少生病、不生病。作为诱抗效果，作物生长前期要好于后期，连续要比间断好，所以从这个道理上讲甲壳素肥料要提早使用，连续使用，仅从防病这一点讲，应当作为一种常规措施来使用。
另外，甲壳素有很好的促进伤口愈合的功能，利用甲壳素促进伤口愈合这个功能，现在的比较高级的疮可贴里面都添加了甲壳素，在农业上嫁接、整枝、打杈、苗木移栽、定植等这些农事活动造成的伤口是病菌浸染的一个重要渠道，通过使用甲壳素可以加快伤口愈合，就减少了致病的机会，所以发病率就大大降低了，发病也轻了。
同时，几丁质酶等抗性酶可活化植物细胞，启动植物的免疫系统，极大增强植物对外界不良环境的抗御能力，所以可以抗寒、抗旱、抗涝、抗病虫、抗药害、抗肥害、抗低温弱光等。
寿光是山东省的菜蓝子，甲壳素肥料在这里做的试验是比较多的，当地的农业专家和广大农民朋友都比较认可，其中有一个试验是山东省农业厅植保总站委托了寿光市植保站，在寿光的圣城一家农户大棚里做的，种的是黄瓜，试验课题是“一减双保”。所谓一减就是减少农药的用量，双保就是保护生态环境，保证产量和品质。当地农民的病害预防意识很强，有病没病，每周要打上一次药，因为建大棚不容易，投入资金很多，万一得了病虫害，就减产，减少收入，所以有病没病都得打，不打药不放心。后来动员他做试验，让他减少杀菌剂用量，减少一半，每周打一次杀菌剂改为半月打一次，中间加一次叶面喷施甲壳素粉剂，结果最后测定杀菌剂用量减少了50%，产量却增加25%，实际上试验是非常成功，这对生产无公害、绿色、有机农产品意义是非常大的。
问：甲壳素肥料为什么灌根和冲施时这么少的用量却有这么好的肥效，为什么对根部问题（根腐、姜瘟、茎基腐、重茬、肥害、沤根、烧根、烂根、不生根等）有突出效果？
答：作物生长的土壤，不单单是土壤颗粒构成的，土壤中更存在着巨量的微生物群体，这些微生物群体在作物的生长过程中起着至关重要的作用。根据微生物和作物的关系，人们将土壤中的微生物分为两类，一类叫做有益菌，一类叫做有害菌。所谓有益菌是对作物生长有益的，能够促进植株健康，增产和提升品质，所谓有害菌是危害植物的，引发植物病害，造成减产和品质恶化。科学家们提出一种微生物生存的“空间竞争理论”，也就是说某一个土壤空间中的食物是有限的，微生物要生存就必须通过食物获取能量，有益菌数量增多，有害菌数量必然减少，同样道理有害菌数量增加，有益菌数量必然减少。
作为土壤有益微生物的激发因子，甲壳素能够在短时间内促使土壤有益微生物的大量繁殖，通过有益微生物（纤维分解细菌、自生固氮细菌、乳酸细菌；放线菌）的综合作用，土壤中有机质的矿化（释放出氮、磷、钾、中微量元素等）和腐殖化（形成黄腐酸、褐腐酸等）的速度加快，为植物提供更多营养，加快了土壤团粒结构的形成，土壤的理化性质得到改善，透气性和保水保肥能力增强，土壤中的养分处于有效活化状态，土壤肥力提高。具体来讲，纤维分解细菌的作用是将有机质（纤维素等）分解成小分子物质和矿物质，这样有机质才能被吸收利用，自生固氮细菌可以将空气中的氮变成作物可吸收利用的氮素营养，就像给土壤施入了氮肥。
据测定，使用一次甲壳素肥料，土壤中的纤维分解细菌、自生固氮细菌增加近10倍，放线菌数量增加30倍。放线菌作为土壤中一类最重要的有益菌群被人们所重视，现在生产中使用的抗生素（如链霉素、中生菌素、阿维菌素等）均是不同种类放线菌的代谢产物，因此放线菌对于土壤微生态环境和根部病害的防控具有极为重要的意义。放线菌分泌出大量的抗性酶（几丁质酶等）来分解吸收甲壳素，从而使自身数量呈几十倍地增加，通过占据大部分土壤空间和分泌抗生素类物质、抗性酶等的双重作用抑制有害菌（如腐霉菌、疫霉菌、丝核菌、尖镰孢菌、霉菌、镰刀菌等）的生长繁殖，因此对由这些致病菌引起的根腐病、茎基腐病、疫病、猝倒病、立枯病、枯萎病、黄萎病等均有非常好的预防和抑制作用。
甲壳素可显著促进根系细胞的分生，短时间内促使毛细根显著增多，根系发达，通过对作物进行叶面喷施和灌根、冲施等处理可有效促使根系发达，同时为根系创造良好的土壤环境，具有很好的生根养根保根效果。
寿光有一个用户，是种苦瓜的，我们亲自调查过几次，他种出来的苦瓜生长健壮、叶片肥厚、不徒长、不衰弱、瓜形直、品质好、产量高，在市场上能卖高价。一斤能多卖2—3毛钱，当时周围的人都以为他换了一个新品种，都跟他换种子去。在他的带动下，他周围的人开始用甲壳素肥料。连续使用3年的用户，我们到他的田里，用木条插一下他的土壤，能感到明显地疏松，已经种植了七八年的重茬老棚几乎没有什么根部病害，因为甲壳素能改良土壤，土壤改良了，根扎得深，吸收养分就多，光合作用也强，农作物就根深叶茂，瓜果长得就好。
在苹果之乡栖霞，苹果作为多年生作物，土壤管理显得更为重要，因为肥料使用不合理和根腐病等原因造成很多苹果树势衰弱，根系生长不良，不发条、不长叶，没有好的办法，很多弱树面临着被刨的命运，通过使用甲壳素灌根在较短的时间内促使树势强壮，重新抽出枝条和叶片，真正达到了“起死回生”的神奇效果，
而且在收获时果品的质量和产量都提高显著。现在，使用甲壳素成为强壮树势、提升果品质量的关键栽培措施，被越来越多的农民朋友采用，为果品生产解决了难题，挽回了损失。
另外，像使用未腐熟的粪肥造成的烧根、因为定植期阴天浇水大造成的沤根、冬季大棚长期的连阴天造成的不生根和死棵、近年来频繁发生的腐霉菌引起根腐病、茎基腐病等病害、连年重茬种植造成的根系生育不良等，这些实际生产中的种种难题，以往没有很好的解决办法和防控措施。通过多年的推广实践证明，因为甲壳素能够调整土壤微生物区系、短时间内促根生长、诱导抗性等等的优良特性的综合作用，对根部的种种难题甲壳素都能起到相当好的作用，能够缓解、解决或辅助解决这些难题。可以说，甲壳素在根部病害、土传病害、重茬死棵等等根部问题的解决方面效果显著，得到了广大农业专家和农民朋友的认可，其应用面也越来越广，甲壳素在解决作物根部问题方面必将做出更多的贡献。
山东省昌乐县朱刘镇农业科技示范园的大棚种植户，2003年2月28日栽植伊丽莎白甜瓜后正赶上连阴天，由于光照少，地温低，棚内西边2/3的瓜苗都沤了根。为了保苗，该农户就大剂量地灌用了激素类强力壮根剂，三四天一次，连灌了三遍，未见效果。当时瓜苗叶子已掉了五六片，看样子这棚瓜就要完了。该农户抱着“死马当活马医”的想法，于3月10日开始换用甲壳素水剂灌根，几天后新叶便萌动。又于3月20日、4月1日两次灌根后瓜苗就恢复了正常，并且赶上东边30米的未沤根的壮苗了，农户当时高兴极了，接着又叶面喷了两遍高含量甲壳素粉剂，灌根、喷叶总共花70元钱。瓜苗变得油光厚绿，瓜蔓粗壮但不旺长，并且果实累累。第一茬瓜已卖完，亩产达4500多斤，每斤卖到1.35元。5月下旬山东省农科院植保所的徐教授到该棚里调查，农户说：“西边70米用了甲壳素有机可溶性肥料，东边30米没用，对比很明显，西边平均每个瓜比东边大四两，收获的第一茬瓜平均增产30%，同一个棚东边的霜霉、角斑病比较严重，西边这70米却没有发生，我的棚里有线虫，西边今年基本没发生，东边比较严重。”徐教授通过实地调查发现，东边30米最严重的一畦27棵有9棵因线虫危害已经萎蔫。
山东省莒南县大店镇近20000亩草莓种植基地，草莓苗期根系生长不好，移栽时生根特别困难，造成草莓缓苗期延长，甚至造成大片死亡。2002年-2003年，草莓种植户普遍采用甲壳素水剂在苗期喷施，移栽前后喷施或灌根等处理方式，有效解决了这个难题，并且草莓的产量增加20%以上，内在品质显著提高。
问：甲壳素肥料防治根结线虫的机理是什么，与目前的线虫防治措施相比有何不同，能够达到何效果？
答：根结线虫病害主要发生在多年种植的保护地蔬菜及大田的生姜、花生等作物上。保护地蔬菜因为多年的重茬种植和特殊的环境因素，造成根结线虫病害十分严重，已经成为制约保护地蔬菜发展的毁灭性病害。保护地蔬菜投资大、收益高，因此根结线虫病害防治效果直接关系到收益的高低，防治措施不到位就会带来相当大的经济损失。发生线虫病害的菜农朋友们就很着急，“有病乱投医”，大量地使用国家明令禁止使用的高（剧）毒农药，使用各种各样的防治措施，但是根结线虫危害还是有增无减、危害越来越重。
多年的根结线虫防治实践证明，根结线虫病害一旦发生很难根治，结合目前我国农业生产的实际情况，专家提出线虫防治必须改变观念，改变急功近利的做法，必须结合根结线虫自身的生长繁殖规律，有针对性的采取措施。把线虫防治
措施作为常规措施，以防为主，只要将线虫的危害程度控制在一定限度之内，不造成作物减产和品质下降即可。检验线虫防治措施好坏的标准应当是作物产量不减、品质不降、投入不增加、产出效益不降低。
目前根结线虫的防治措施可以分为三类，即物理防治、化学防治和生物防治。甲壳素与阿维菌素配伍使用防治根结线虫的方法（以下简称：甲壳素生物防治线虫措施）属于生物防治措施，作为生物防治措施的最大优势就是对环境和作物具有很好的安全性、相容性，有利于环境的不断改善和作物的健康生长，无任何毒副作用，且有相当好的增产效果。甲壳素生物防治线虫措施于2002年被纳入了山东省农科院承担的国家科技攻关课题，经过四年多时间的试验、调查、验证，该种防治措施的防治效果可以达到83%，与其它线虫防治措施相比，增产效果显著。
甲壳素生物防治线虫措施能够达到如此好的效果，分析其内在原因，可用十二个字概括：机理独特、卵虫同防、标本兼治。简单地说，阿维菌素只触杀成虫，效果快，持效期短；甲壳素对卵和成虫都有效，效果慢，持效期长。甲壳素的作用机理主要有三点：⑴甲壳素可以诱导作物产生一种几丁质酶来分解吸收线虫和卵壳中的甲壳素使线虫体壁和卵壳溶解掉，从而导致线虫和虫卵死亡，提前和经常在作物上使用甲壳素可诱导几丁质酶的数量长时间保持在较高水平，达到预防线虫的目的。⑵甲壳素施入土壤后，能在短时间内培养起大量的放线菌等有益菌群，这些有益菌群分泌出的大量抗生素类物质和抗性酶（几丁质酶等）可直接抑制线虫和虫卵，同时抑制腐霉菌、疫霉菌、丝核菌、尖镰孢菌、霉菌、镰刀菌等有害菌群，从而减轻因线虫危害造成的有害菌的复合侵染，减轻“死棵”。
⑶甲壳素具有强大的生根养根作用，促进根系细胞的分生，使毛细根快速增多，减少沤根、死根和腐烂根的出现，促使根系发达。因此当作物在生长或结果盛期出现线虫危害时，通过灌根处理可以使作物重新恢复生机，保持正常生长状态，因此能够将线虫危害带来的损失降到最低。
给大家举一个用户例子。2005年，山东广饶县大王镇的一个农户，种植的是秋延迟西红柿，他这个蔬菜棚的根结线虫病害很重，上一年种的秋延迟西红柿几乎绝产。这次移栽苗子的时候，他特意使用了两种药剂作了对比，一种是剧毒化学农药，一种就是甲壳素生物防治线虫措施，还留了一畦什么措施都没用。结果栽上二十天后观察甲壳素处理过的西红柿长势明显好，四十天后观察甲壳素处理植株高度比化学农药处理高15-20厘米，茎秆粗度粗0.6厘米，而且比化学农药处理多一穗果。最后经过测产甲壳素处理的西红柿产量分别比化学农药处理、无处理措施的增加65.1%和86.3%，收获时观测根系线虫危害程度，甲壳素处理的大多是0级（根系范围内无线虫结）和1级(25%根系范围内有线虫结)，化学农药处理的大多是1级和2级(50%根系范围内有线虫结)，几乎没有0级。无处理措施的全部是3级(75%根系范围内有线虫结)和4级(100%根系范围内有线虫结)。
问：为什么使用甲壳素肥料后瓜果蔬菜恢复了原有的风味？
答：瓜甜果香、蔬菜口感好说到底是一个内在品质的问题，好看就是指果型、色泽、大小等外在品质。作为内在品质的提升最关键的原因就是果实中的光合产物多了，风味物质形成了，果实营养全面了。作物叶片利用水分和二氧化碳，在阳光的作用下合成碳水化合物，这就是光合作用，这些碳水化合物进一步合成淀粉、蛋白质、维生素等营养物质输送到果实贮藏起来；输送到根系，为根系吸收
各种营养提供能量等等。
通过多年对甲壳素的追踪研究，我们发现，甲壳素肥料对于作物来讲，它的一个最重要的作用就是能够纠正作物的不良生长状态，调整作物的长势至最适宜的水平，使作物始终处于一个最佳生长状态易形成风味物质。山东省葡萄酿酒研究所测定，使用甲壳素的葡萄叶片光合速率提高60-80%，光合速率高了，单位时间内制造出的光合产物自然就多了。甲壳素对作物具有双向调控的作用，一方面可以使作物生长壮而不旺，如弱苗通过灌根和叶面喷施可以促使根系新发，使弱苗变壮。如植株徒长，通过灌根和叶面喷施促使根系发达，茎节缩短，控制旺长；另外一方面可以协调营养生长与生殖生长的矛盾，如作物处于开花结果期，可以提高开花质量和座果质量，促使光合产物更多地运输到果实等。有些学者提出，甲壳素是作物生长发育必需的一种营养物质，根据“木桶理论”，给作物补充甲壳素可以提高作物对大量、中量、微量元素等营养成分的吸收利用率。
通过甲壳素的综合作用可以使果实营养全面、内在品质和商品性都提升显著，好吃、好看、产量高、品质好、效益高。
2001年5月，我们在西红柿上使用甲壳素，收获的西红柿经农业部食品质量监督检验中心（济南）检验，维生素C、总糖含量均比对照提高10%以上。西红柿果型正，单果重提高，果实色泽鲜亮，其市场价格比对照每斤高出0.1-0.2元。
2003年，寿光市田马镇官庄村某农户的大棚西红柿，原来叶子黄、茎杆细、坐果少。同附近别人家的大棚西红柿相比有差距。从9月中旬他开始施用了甲壳素有机可溶性肥料，叶面喷了2次，地下冲施了2次。，长势好、坐果多，面貌大改观，一举后来居上，超过了别人。
据调查：比同一棚中使用其它肥的另外四间西红柿，坐果率高10.2%、花序多17.9%，显示了甲壳素有机可溶性肥料的丰产潜力。到12月初再次调查，比同一棚中使用其它肥的另外四间西红柿，坐果率高15%，单果重增加20%，糖度经测定提高0.6度。
2004年，青岛三丰果品贮运有限公司在苹果管理中，叶面喷施纯甲壳素有机可溶性肥料，与磷酸二氢钾对比试用，效果显著。8月下旬、9月上中旬各喷施一次，10月初测试：使用智能100的果实糖度是12.5度，使用其他叶面肥的糖度是11.5度，未使用叶面肥的糖度是10度。
问：甲壳素在国际农业中的应用如何？
答：对甲壳素的开发国外从30年代就开始了，主要有美国、德国、日本及韩国等，其中日本开发的力度最大，已成为世界上第一甲壳胺的生产大国，欧洲及美国的营养学界称甲壳胺为六大要素之一，并投入大量人力、物力、财力开发生产以甲壳胺为主要原料的产品，其中部分产品投放市场后，受到广大消费者的欢迎。现在国际上甲壳素年销售额已超过20亿美元。1982 年 4 月日本政府农水省制定了“未利用生物资源”的十年研究开发计划 (1983-1992) 。 1985 年文部省拨款 60 亿日元，资助全国 13 所大学及医疗机构，利用 10 年时间，上千人从事有关甲壳素的开发利用与基础研究，取得了长足的进展，开发的产品用于农业生产，为提高中国对日农产品的质量，目前日本已将其开发的甲壳素产品推广到中国对日出口基地中。韩国多年来对甲壳素在农业上的应用也是突飞猛进，不但有专门应用于农业生产的甲壳素产品，还将利用甲壳素生产出的产品单独打出品牌，如甲壳素西红柿、甲壳素黄瓜等，韩国对甲壳素在种植业的认可程
度由此可见一斑。近年来美国、加拿大也将甲壳素用于设施农业的生产中，如在水培营养液中添加甲壳素已达到改善品质减少病害的作用。
我国对甲壳素的开发和研究进行的比较晚，从80年代才开始生产甲壳素，由于我国具有丰富的甲壳素生产原料，因而生产量也比较大，1998年甲壳素产量已达到3000吨，但是以粗加工产品为主，主要面对国外市场，目前，人们已意识到甲壳胺具有优异的物化性质、生物相容性和生理活性，对于甲壳素的应用也开始起步，高附加值和高技术含量的甲壳素产品已经成为国内争相开发的热点。
1996 年在大连召开中国第一届甲壳素化学应用研讨会。
1999 年 11 月在武汉召开中国第二届甲壳素化学与应用研讨会。
2001 年 11 月在浙江玉环召开第三届中国甲壳素化学与应用研讨会。
2004年11月14日至11月17日中国化学会第四届甲壳素化学生物学与应用技术研讨会在中国广西北海召开。
2006年11月5日-8日中国化学会第五届甲壳素化学生物学与应用技术研讨会在江苏南京召开。
2006年12月23日, 中国资源综合利用协会甲壳质专业委员会成立大会在山东青岛召开，国内甲壳质、壳聚糖方面的资深专家教授和国内具有代表性的甲壳质生产厂家应邀出席了会议。
近年来，中国农业对甲壳素的认识逐渐深入，出现了许多甲壳素农资产品，如肥料、农药等，还出现了以甲壳素命名的产品如甲壳素红枣、甲壳素鸡蛋等，不但成为出口创汇的招牌，甲壳素还成为击破出口壁垒的锐利长矛。
问：为什么使用甲壳素肥料具有投入产出比高，整体效益显著增加的特点？答：甲壳素肥料具有诱导作物抗性，改善土壤环境，增强作物光合作用，提升作物品质的综合作用。
下面以冬暖棚黄瓜（一年一茬）栽培和套袋红富士苹果为例：
综上所述，甲壳素肥料具有独特的作用机理，突出的应用功效，能够降低农业生产的物资（农药、肥料等）投入和大幅度地提升农产品的产量和品质，提高农产品的国际竞争力，并且能够不断的改善自然生态环境，从而提高人类的生存和生活质量，创造巨大的经济、生态和社会效益。
（第2张幻灯片） 》》1811年，法国学者布拉克诺首次从蘑菇中发现甲壳质，命名为Fungine（蕈素）。 》》1823年，法国科学家奥吉尔从昆虫外壳中发现甲壳质，命名为几丁质（Chitin）。 ================================================================== 词条解释： ?Chitin在《英汉化学化工词汇》（第三版）中译为“几丁质”、“壳 多糖”、“聚乙酰氨基葡糖”、“甲壳质”； ?《辞海》中称其为“甲壳质”、“甲壳素”、“壳糖”； ?中文期刊和报纸上除了以上几种名称外还有“几丁”、“蟹壳 素”、“蟹壳多糖”、“甲壳胺”、“几丁聚糖”、“几丁糖”、“明角质蛋白”、“明角质”、“壳蛋白”等等，十分混乱。为了方便大家理解，以下我都叫它几丁质 ================================================
（第3张幻灯片） 简介： 它是自然界中含量仅次于纤维素的一种多糖, 同时,也是地球上数量最大的含氮有机化合物。 其在自然界中主要存在于节肢动物,主要是甲壳纲如虾、蟹、软体动物、环节动物、原生动物、腔肠动物、海藻及真菌等中, 另外在动物的关节、蹄、足的坚硬部分, 肌肉与骨结合处, 以及低等植物中均发现有几丁质的存在。 （第4张幻灯片） 这是它的物理化学性质，大家简单看一下就行，下面重点介绍它的化学性质和实际应用。
化学结构： 这是它的化学结构； 几丁质是N-乙酰-2-脱氧-D-葡萄糖以β-1，4糖苷键形式连接而成的多糖； (第6张幻灯片） 这就是N-乙酰-2-脱氧-D-葡萄糖 (第7张幻灯片） 几丁质的化学结构和植物纤维素非常相似。 都是六碳糖的多聚体。 纤维素的基本单位是D-葡萄糖，它是由D-葡萄糖通过β-l，4糖甙链连接而成的聚合物。 甲壳质的基本单位是N-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖，它是由乙酰葡萄糖胺残基通过β-1，4糖甙链相互连接而成聚合物。
甲壳素 即几丁质 中文名称：甲壳质 英文名称：chitin 其他名称：壳多糖,几丁质;几丁质、甲壳素 定义：由N-乙酰基-D-吡喃葡糖胺聚合而成的直链多糖，是虾、蟹外壳的主要有机成分。 Chitin.甲壳质是1811年由法国学者布拉克诺(Braconno)发现，1823年由欧吉尔(()dier)从甲壳动物外壳中提取，并命名为CHITIN，译名为几丁质。外观及性质：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。甲壳质的脱乙酰基衍生物(Chitosan derivatives)可溶于水。甲壳素具有抗癌抑制癌、瘤细胞转移，提高人体免疫力及护肝解毒作用。尤其适用于糖尿病、肝肾病、高血压、肥胖等症，有利于预防癌细胞病变和辅助放化疗治疗肿瘤疾病。 甲壳质存在于自然界中的低等植物菌类、藻类的细胞，甲壳动物虾、蟹、昆虫的外壳，高等植物的细胞壁等，是从蟹、虾壳中应用遗传基因工程提取的动物性高分子纤维素，被科学界誉之为"第六生命要素"！因此被欧美中日政府认定为机能性免疫物质。在灵芝、冬虫夏草等植物中也含有微量"几丁聚糖"，但含量只在2%-7%之间。甲壳素是宇宙中唯一带正电的阳性食物纤维，地球上存在的天然有机化合物中，数量最大的是纤维素，其次是甲壳素，估计自然界每年生物合成的甲壳素将近100亿吨。甲壳素是地球上数量最大的含氮有机化合物，其次才是蛋白质仅此两点，就足以说明甲壳素的重要性。蟹壳中含有40%的蛋白质、30%的钙、30%的几丁质。提取甲壳质（几丁质）的工艺是：首先用稀的氢氧化钠液除去蛋白质，然后，用盐酸除去钙盐，剩下的就是几丁质。为了从这些几丁质中除去乙酰基，用长时间的高温，使之在浓的氢氧化钠中发生反应，就可制成含有氨基的甲壳质。因为几丁质不溶于酸碱，也不溶于水，很难被人体利用。经脱乙酰基成几丁聚糖后它能溶于稀酸和体液中，可被人体所利用。 甲壳质名称概括 一般通称：甲壳质，甲壳素，（经乙酰化后称为）壳聚糖. 英文名称：Chitin.中文学名：几丁质，甲壳素化学名称：β-（1→4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖 别名：壳多糖、几丁质、甲壳质、明角质、聚乙酰氨基葡糖 分子式及分子量：（C8H13NO5）n (203.19)n 性状：外观为类白色无定形物质，无臭、无味。 能溶于含8%氯化锂的二甲基乙酰胺或浓酸；不溶于水、稀酸、碱、乙醇或其它有机溶剂。 自然界中，甲壳质广泛在于低等植物菌类、虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳、高等动物的细胞壁等。 它是一种线型的高分子多糖，即天然的中性粘多糖，若经浓碱处理去掉乙酰基即得脱乙酰壳多糖。甲壳质化学上不活泼，不与体液发生变化，对组
壳聚糖特性及其应用 作者简介：孔佳琦，女，本科，西北民族大学化工学院，专业：制药工程。 力芬，女，本科，西北民族大学化工学院，专业：环境工程。 摘要：壳聚糖是自然界中储量丰富天然高分子化合物，壳聚糖及其衍生物具有各种优良的性质，本文主要介绍了壳聚糖的特性以及其在不同方面的应用情况，为壳聚糖的研究发展提供依据和思路。 关键词：壳聚糖；特性；应用 壳聚糖（chitosan）又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质（chitin）经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺（1-4）-2-氨基-B-D葡萄糖。纯甲壳素和纯壳聚糖都是一种白色或灰白色透明的片状或粉状固体，无味、无臭、无毒性，纯壳聚糖略带珍珠光泽。在特定的条件下，壳聚糖能发生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化、卤化、氧化、还原、缩合和络合等化学反应，可生成各种具有不同性能的壳聚糖衍生物，从而扩大了壳聚糖的应用围。本文就壳聚糖的特性和应用进行阐述，为其研究和发展提供依据和思路。
1.特性 1.1抗菌性。壳聚糖是唯一一种天然的弱碱性多糖在弱酸溶剂中易于溶解，溶解后的溶液中含有氨基（NH2+），这些氨基通过结合负电子来抑制细菌。壳聚糖的抗菌性会随着其浓度的增加而增强。壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有较强的抑制作用。 1.2吸附性。壳聚糖具有很强的吸附功能，特别是对重金属离子的吸附如对铜、汞、铅等离子的吸收。壳聚糖的吸附活性可以有选择地发挥作用。当然还可以吸附胆固醇、甘油三酯、胆酸、油脂[1]等。 1.3保湿性。壳聚糖衍生物分子中有许多活泼的亲水极性基团如-OH、-COOH及-NH2，这些基团可以使其显示出保湿性。对于羧基化壳聚糖，其羟基的含量远大于其他衍生物，且羧基的亲水性所以能够结合更多的水分。因此羧基化壳聚糖的吸湿、保湿性也就明显高于其他类型的壳聚糖衍生物。 1.4成膜性。壳聚糖是线性高分子聚合物，理化性能稳定，可生物降解，粘合性好，成纤成膜性能优良。吴国杰[2]等人研究了壳聚糖膜的制备方法和性能，探讨了壳聚糖溶液成膜的最佳工艺条件。 1.5调节作用。壳聚糖可激活体具有免疫功能的淋巴细胞，使其能分辨正常细胞和癌细胞，并杀死癌细胞。还能调
甲壳素行业分析 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一“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非常重要的作用。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X围内掀起开发甲壳素、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，也是地球上最丰富的有机物之一。 甲壳素应用 甲壳素的应用X围十分广泛，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，目前市场上已经出现添加甲壳素的内衣。而甲壳素的衍生物的应用X围
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。 1、食品工业 1.1 食品添加剂：如食品结构形状的控制，优化食品的风味，改善食品的流动性，控制粘度，增加食品中的纤维含量等。壳聚糖与酸性多糖反应，生成壳聚糖的酸性多糖络盐，此络盐呈肉状组织纤维，可作为组织形成剂，与猪肉、牛肉、鱼和禽肉等混合，制成优质和低热量的填充食品，也可通过添加香料、调料和色素等制成各种人造肉，供既喜欢吃肉又不能吃肉的人食用；可作为增稠剂和稳定剂用于蛋黄酱、花生酱芝麻酱、奶油代用品、含沙司罐装食品等；还可以作为调味品、豆腐凝固剂等。 1.2 功能原辅料：如功能性食品包括降酸食品、减肥食品、肠内微生物群调节食品、补充微量元素食品，抑菌保鲜剂、可食性包装材料或缓释材料等。 1.3 液体处理剂：饮用水的净化，从废水中回收蛋白质，饮料及酒类的澄清，如澄清糖汁、净化糖蜜、果酒和果汁的澄清，果汁脱酸和防止醋沉淀，降低液体中的总固体含量等。 2 医疗卫生 甲壳素在医疗卫生方面的用途多以衍生物的形式应用，例如脱乙酰甲壳素等。 2.1 缝合线
基金项目:本研究由黑龙江省青年科学技术专项资金项目(QC06C047),黑龙江省教育厅项目(11513072),黑龙江大学青年科学基金(Q L200643),兽医生物技术国家重点实验室开放课题基金项目(NK LVB 2200501,NK LVB 2200601)资助; 作者简介:车小琼,(1983-)女,四川绵阳人,在读硕士,主要进行天然高分子材料的研究。 知识介绍 甲壳素和壳聚糖作为天然生物高分子材料的研究进展 车小琼,孙庆申,赵 凯 (黑龙江大学生命科学学院微生物黑龙江省高校重点实验室,黑龙江大学,哈尔滨 150080) 摘要:甲壳素是自然界中含量仅次于纤维素的天然高分子,壳聚糖是甲壳素脱乙酰化后带有阳离子的多 糖。壳聚糖中的自由氨基以及它的高结晶性,使得它能溶于酸,而不溶于碱和绝大数的有机溶剂。同时壳聚糖具有无毒性、无刺激性、良好的生物相容性、生物可溶解性,以及高的电荷密度,因而被作为一种新型的天然生物材料得到广泛应用。文章介绍了甲壳素和壳聚糖的结构和性质,综述分析了甲壳素和壳聚糖在制备微球和作为支架材料中的应用,并总结了甲壳素和壳聚糖在这两个方面存在的问题和发展前景。 关键词:甲壳素;壳聚糖;微球;组织工程;支架 甲壳素(chitin )又名甲壳质、几丁质,是一种广泛存在于昆虫、海洋无脊椎动物的外壳以及真菌细胞中 的天然高分子化合物[1]。壳聚糖(chitosan )是甲壳素脱乙酰基后的产物,具有良好的生物相容性和生物 可降解性,因此可用作生物材料,甲壳素和壳聚糖具有来源广泛、取材方便等优点[2,3]。 1 甲壳素、壳聚糖的理化性质 甲壳素是一种天然高分子化合物,其学名是β2(1→ 4)222乙酰胺基222脱氧2D 2葡萄糖,是由N 2乙酰胺基葡萄糖以及β21,4糖苷键缩合而成[4]。如果把此结构中糖基上的N 2乙酰基大部分去掉的话,就成为 甲壳素最为重要的脱乙酰化衍生物壳聚糖。壳聚糖是由D 2氨基葡萄糖和适量的N 2乙酰2D 2氨基葡萄糖 以2β(1,4)糖苷键连接而组成的。其化学名是(1,4)222氨基222脱氧2β2D 2葡萄糖,结构类似于纤维素[1,2]。 111 甲壳素、壳聚糖的物理性质 甲壳素呈灰白色或白色片状、半透明、略有珍珠光泽的无定性固体,相对分子量因原料和制备方法的差异而从数十万到数百万不等。不溶于水、稀碱、稀酸及一般的有机溶剂,可溶于浓的盐酸、硫酸、硝酸等无机酸和大量的有机酸[1]。 壳聚糖是葡糖胺和N 2乙酰葡萄糖胺的复合物,由于聚合程度的不同其分子量在50～1000kDa 之间。壳聚糖的外观呈半晶体状态,晶体化程度与去乙酰化相关。50%去乙酰化时,其晶体化程度最低。 甲壳素和壳聚糖均具有非常复杂的螺旋结构,且甲壳素和壳聚糖的结构单元不是单胺(N 2乙酰胺基葡萄糖或者氨基葡萄糖),而是二胺。 112 甲壳素、壳聚糖的化学性质 甲壳素和壳聚糖分子中含有—OH 基、—NH 2基、吡喃环、氧桥等功能基,因此在一定的条件可以发生生物降解、水解、烷基化、酰基化、缩合等化学反应[4]。作为氨基多糖,壳聚糖(p K a =615)溶解性与pH 值
甲壳素及其衍生物 一、甲壳素的由来 甲壳素(Chitin)又名甲壳质，壳多糖，壳蛋白，是法国科学家布拉克诺(Braconno)1811年首先从蘑菇中提取到一种类似于植物纤维的六碳糖聚合体，把它命名为Fungine（蕈素）。1823年，法国科学家欧吉尔(Odier)在甲壳动物外壳中也提取了这种物质，并命名为chitoin （几丁质），chitoin希腊语原意为"外壳"、"信封"的意思。 1.1 甲壳素的分布 自然界中，甲壳素广泛存在于低等植物菌类、藻类的细胞，节肢动物虾、蟹、蝇蛆和昆虫的外壳，贝类、软体动物（如鱿鱼、乌贼）的外壳和软骨，高等植物的细胞壁等，其每年生物合成的资源量高达100亿吨，是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源，其中海洋生物的生成量在10亿吨以上，可以说是一种用之不竭的生物资源。甲壳素经自然界中的甲壳素酶、溶菌酶、壳聚糖酶等的完全生物降解后，参与生态体系的碳和氮循环，对地球生态环境起着重要的调控作用。 1.2甲壳素的化学结构 经结构分析，甲壳素是自然界中唯一带正电荷的一种天然高分子聚合物，属于直链氨基多糖，学名为[(1，4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖]，分子式为(C8H13NO5)n，单体之间以β(1→4)甙键连接，分子量一般在106左右，理论含氮量6.9%。其分子结构特点为：氧原子将每个碳原子的糖环连接到下一个糖环上，侧基团"挂"在这些环上。甲壳素分子化学结构与植物中广泛存在的纤维素非常相似，所不同的是，若把组成纤维素的单个分子棗葡萄糖分子第二个碳原子上的羟基(OH)换成乙酰氨基(NHCOH3)，这样纤维素就变成了甲壳素，从这个意义上讲，甲壳素可以说是动物性纤维。 1.3 甲壳素的化学性质 甲壳素有α，β，γ三种晶型。α棗甲壳素的存在最丰富，也最稳定。由于大分子间强的氢键作用，导致甲壳素成为保护生物的一种结构物质，结晶构造坚固，一般不熔化，也不
医药方面地应用近年来地研究发现甲壳素和壳聚糖不仅无毒、可被生物降解而且具有显著抑制真菌繁殖等多种医学功能和药理作用作为一类无毒而有效地生物药剂应用在医药和卫生保健领域. 医药制剂将壳聚糖溶于乙酸溶液配成浓度地壳聚糖溶液可用来治疗烂脚牙和被螨虫损害而发生皮炎地部位脚气病也是一种真菌感染疾患如果用.壳聚糖乙酸溶液涂抹连续五六天就能止痒并治愈.同样灰指甲”也是霉菌感染非常顽固连灰黄霉素都很难见效但将“灰指甲”在壳聚糖乙酸溶液中浸泡几分钟坚持半个月以后会逐渐好转最后长出正常地新生指甲. 医用纤维和膜壳聚糖纤维制成地缝合线在预定时间内有很强地抗张强度在血清、尿、胆汁、胰液中能保持良好地强度在体内有良好地适应性尤其是经过一定时间壳聚糖缝合线能被溶菌酶所酶解而被人体自行吸收.因此当伤口愈合后不必再拆线.目前外科手术常用纸代替砂布贴于人体组织表面但用植物纤维或合成纤维纸易引起炎症.研究发现利用甲壳素良地消炎、抗感染作用用其制造地纸既柔软又消炎是理想医用外科手术材料.同样还可以将多肽溶液与甲壳素溶液混合均匀后涂在平板玻璃上凝固制成薄膜用作医用材料这种薄膜均匀、透明、手感柔软具有良好地弹性和强度.人工肾是由高分子材料制成地渗透膜装在一定地容器中制成一个透析器其透析膜必须具有很高机械强度和对血液地稳定性.目前用作透析膜地高分子材料有铜氨法制造地铜珞玢纤维素、骨胶原蛋白、聚砜、聚硫橡胶等.壳聚糖膜具有足够地机械强度可以透过尿素、肌酐等水溶性有机物但不透过、、等无机离子及血清蛋白透水性好是一种理想地人工肾用膜. 人造皮肤 壳聚糖或甲壳素是制造人造皮肤地理想材料它质地柔软、舒适与创面地贴合性能好即透气、又吸水不仅有抑菌消炎作用而且具有抑制疼痛、止血和促进伤口愈合地功能.随着患者创伤地愈合与自身皮肤地生长壳聚糖人造皮肤能自行溶解并被机体吸收既不会留下碎屑而延缓伤口地愈合相反还会促进皮肤再生.壳聚糖人造皮肤地使用免除了常规揭除时流血多及病人地痛苦对治疗高热创伤特别有效.目前在日本和我国都已分别有了壳聚 糖人造皮肤临床应用地报道. 药物载体等发现分子量低于地化合物可透过壳聚糖膜作为分子量更低地药物则更能顺利透过这类膜壳聚糖或甲壳素膜无毒可内服而无任何副作用从而可作为理想地药物缓释膜材料.将甲壳素及其衍生物制成凝胶药物被包埋在其中它们被植入体内后是蚀解式地缓释即表面高分子材料吸水膨胀和形成凝胶使水分不能很快进入内部溶解药物只有当水分能进入内部后药物才能慢慢溶出直至药物释放完全为止.载体药物又称高分子药物系指将小分子地药物分子被键合在特定高分子材料地分子链上所制成地药物.在体内药物分子不断从高分子链上水解下来或者高分子链完全降解药性缓慢释放使之能够较长时间内保持药物地药理作用. 抗肿瘤作用壳聚糖不仅具有很好地生物相容性在体内能降解并代谢而且本身就具有一定地抗肿瘤作用和抗细菌作用.研究发现壳聚糖具有直接抑制肿瘤细胞地作用在含癌细胞地溶液中加入壳聚糖溶液小时后癌细胞全部死亡!其机理主要是由甲壳素或壳聚糖水解生成地氨基葡萄糖在内对某些癌细胞有明显地杀灭作用而对正常组织几乎没有影响因此甲壳素和壳聚糖都可作为癌症地化疗药物个人收集整理勿做商业用途 农业方面地应用饲料添加剂研究发现在饲料中加入甲壳素能使小鸡比对照组增重此外虾、蟹壳中还含有丰富地钙质和微量元素它们可以起着钙质等元素地补充和协同作用.在肉鸡饲料使用地干乳清中加入适量地甲壳素可使乳清中地乳糖得到充分利用这为乳清饲料地有效利用找到了一条出路.此外壳聚糖对脂肪酸和胆汁酸有很强地结合能力可以阻止肠胃对脂肪酸和胆汁酸地吸收.而且壳聚糖能抑制体内胰酶和碳水化合物水解酶地活力从而抑制了脂肪在体内地沉积. 因此在猪饲料中添加壳聚糖可以提高饲养肥猪地瘦肉率.个人收集整理勿做商业用途 仓贮饲草受真菌侵害程度地分析如苜蓿等饲草在仓库贮存时由于收割时地老、嫩程度和
壳聚糖 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，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，自1859年，法国人Rouget首先得到壳聚糖后，这种天然高分子的生物官能性和相容性、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。针对患者，壳聚糖降血脂、降血糖的作用已有研究报告。 分子式:C56H103N9O39 分子量:1526.4539 简介 壳聚糖是甲壳质经脱乙酰反应后的产品，脱乙酰基程度(D.D)决定了大分子链上胺基(NH2)含量的多少，而且D.D增加，由于胺基质子化而使壳聚糖在稀酸溶液中带电基团增多，聚电解质电荷密度增加，其结果必将导致其结构，性质和性能上的变化，至今壳聚糖稀溶液性质方面的研究都忽略了D.D值对方程的影响。 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。 近年来国内外的报导主要集中在吸附和絮凝方面。也有报道表明，壳聚糖是一种很好的污泥调理剂，将其用于活性污泥法废水处理，有助于形成良好的活性污泥菌胶团，并能提高处理效率。但研究其对活性污泥中微生物活性的影响以及其强化生物作用的机理，国内外均未见有报导。
在甲壳素分子中，因其内外氢键的相互作用，形成了有序的大分子结构．溶解性能很差，这限制了它在许多方面的应用， 而甲壳素经脱乙酰化处理的产物一壳聚糖，却由于其分子结构中大量游离氨的存在，溶解性能大大改观，具有一些独特的物化性质及生理功能，在农业、医药、食品、化妆品、环保诸方面具有广阔的应用前景。 物性数据 1. 性状:白色无定形透明物质，无味无臭。 2. 密度（g/mL,25℃）：未确定 3. 相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：未确定 4. 熔点（oC）：未确定 5. 沸点（oC,常压）：未确定 6. 沸点（oC,5.2kPa）：未确定 7. 折射率：未确定 8. 闪点（oC）：未确定 9. 比旋光度（o）：未确定 10. 自燃点或引燃温度（oC）：未确定 11. 蒸气压（kPa,20oC）：未确定 12. 饱和蒸气压（kPa,60oC）：未确定 13. 燃烧热（KJ/mol）：未确定
壳聚糖作为药物载体在医学领域中的应用 摘要：壳聚糖的理化性质、生物活性以及安全性都符合作为药物载体的标准，药物包封于壳聚糖后其释放主要决定壳聚糖的生物降解和溶蚀，控制药物释药的浓度和时间，使药物的释放时间明显延长，对疾病治疗另辟了新的方法和途径。 关键字：壳聚糖药物载体医学应用 前言 作为新型药物输送和控释载体，可生物降解的聚合物纳米粒子，特别是基于多糖的纳米微球和纳米微囊，因其具有良好的生物相容性、超细粒径、合理的体内分布和高效的药物利用率，近年日益受到广泛关注。可生物降解聚合物纳米微粒不仅可增强药物的稳定性、提高疗效、降低毒副作用，而且可有效地越过许多生物屏障和组织间隙到达病灶部位，从而更有效地对药物进行靶向输送和控制释放，是包埋多肽、蛋白质、核酸、疫苗一类生物活性大分子药物的理想载体[1]。 壳聚糖是一种生物可降解的高分子聚合物，由于其良好的生物可降解性、对生物黏膜较强的黏附性、无毒性及组织相容性，是一种理想的药物载体。由壳聚糖制备的纳米微球可以能够提高药物的稳定性、提高了疏水性药物的溶解度、改变给药途径、增加药物的吸收、提高药物的生物利用度、降低药物的不良反应等特点；也可以缓释、控释、靶向释放药物等。因此，壳聚糖纳米微球作为药物载体有着巨大的应用潜力。 1.1壳聚糖的物理化学及生物学性质 随着对其物理化学和生物特性的不断揭示，壳聚糖基纳米微粒现已被认为是一类极具应用前景的药物控释载体，特别适用于具有生物活性大分子药物的包埋和释放。从技术角度来看，壳聚糖最重要的优势在于它的可溶性和带正电性，这些特点使其在液态介质中可与带负电荷的聚合物、大分子甚至一些聚阴离子相互作用，由此发生的溶胶-凝胶转变过程则可方便地用于载药纳米微粒的制备；从生物药剂角度来看，壳聚糖纳米微粒具有附着在生物体粘膜表面的特性，这使得它尤其适用于粘膜药物的靶向输送。黄小龙等[2]通过实验证明了壳聚糖纳米粒子能打开小肠上皮细胞间紧密的节点，使大分子药物更易越过上皮组织、增加药物在小肠内的吸收；Luessen等[3]用壳聚糖纳米微粒包埋多肽类药物-布舍若林，发现药物在小鼠体内吸收的生物利用度达5.1％，而未被包埋药物的生物利用度仅为0.1％。 纯净壳聚糖为白色或灰白色，半透明的片状固体。主要特性有：(1)不溶于水和碱性溶液，可溶于低浓度无机酸或某些有机酸溶液。在稀酸中壳聚糖的β-1，4糖苷键会慢慢水解，生成低分子壳聚糖，溶液呈黏稠状。(2)壳聚糖在溶液中是带正电荷多聚电解质，具有很强的吸附性。(3)壳聚糖的溶解性与脱乙酰度、分子量、黏度有关，脱乙酰度越高，相对分子
甲壳素的应用 甲壳素在纺织印染待业中的应用由来已久，甲壳素纤维于1936年在美国推出，其特点是纤度细，强度高，色白有光泽，用于纺织行业，能使纺织产品上档次，穿着质地柔软，透气吸湿性特强，穿着舒适，抗菌性强等特点。 甲壳素应用到农业，可制作复合液面肥，固体颗粒肥，能给农作物直接增加糖的浓度，促进农作物根系生长，有效的防治病虫害，提 高农作物产品的质量和产量。 应用范围广泛 在工业上可做纺织品防霉杀菌除臭剂,可以通过后处理附着于纺织品纤维上,是纺织品提高附加价值的方法之一,用于制造内衣裤,袜子,家用特殊功能纺织品.医用手术衣/布,伤口敷料,烧伤创面敷料或深加工为人造皮肤用于大面积烧伤的治疗. 由于壳聚糖是阳离子型天然聚合物,有良好的扼制微生物/细菌/霉菌的作用,可以应用于食品保鲜,食品内包装,无毒无污染.将壳聚糖制成溶液喷涂于经清洗或剥除外皮的水果上,壳聚糖干后形成的薄膜无色无味通气,食用时不必清除薄膜. 也可应用于染料、纸张和水处理等。在农业上可做杀虫剂、植物抗病毒剂。渔业上做养鱼饲料。化妆品美容剂、毛发保护、保湿剂等。医疗用品上可做隐形眼镜、人工皮肤、缝合 线、人工透析膜和人工血管等 特殊生物功能 1、降血脂作用血脂是指血液中脂类的含量。广义的脂类指中性脂肪（甘油和甘油三酯）和类脂质（胆固醇、胆固醇酯和磷脂）。 “甲壳质”可通过几个途径产生驱脂作用。 1）“甲壳质”阻碍脂类的消化吸收：进入肠腔的脂类因难溶于水无法吸收，需经过胆汁酸的乳化作用，将脂肪变成很小的油滴，以此 来扩大与胰脂酶的接触面积利于脂肪的消化。 肝脏生成的胆汁酸（带负电荷）经胆道排入肠腔非常容易与聚集它周围的甲壳质（带正电荷）结合，形成屏障而妨碍吸收，同时由消化道排出体外。大量的胆汁酸被消耗，从而阻碍脂类的吸收，实现降低血脂。 2）“甲壳质”有利于胆固醇转化：人体内的胆固醇主要来自食物摄入和自身合成。当人们一提到胆固醇往往会谈虎色变，认为胆固醇是造成心脑血管动脉硬化疾病的元凶，因而把胆固醇看成是对人体有害的物质。但是，任何事物都有其相对性，实际上胆固醇也是我
甲壳素的主要制备方法与应用 1 引言 1.1 甲壳素的研究背景 经过世界各国科学家、学者对甲克素的不懈探索和认真研究，人类开始逐步认识甲壳素这一新的化学物质，并将之应用于生活的各个领域。在探索和研究甲克素的历史过程中，首先要提的是法国科学家Henli Brocronna,其在1811年第一次从蘑菇中成功分离并提取到了甲壳素，由此揭开了甲克素的神秘面纱，让人们清晰的看清甲克素的面容；其次，法国学者Rouget 在1859年发现甲壳素溶于有机酸这一重要化学性质，这为人们初步了解甲壳素开启了一扇大门。再次，从二十世纪六十年代起，世界各国开始广泛关注甲克素，有关甲壳素的研究也逐渐变得活跃起来。比如在1982年，日本将甲克素列为"1982~1992"十年开发计划，并且在1984年拨款50亿美元用于13所知名大学研究和开发利用甲壳素。 最后，经过不断探索和科学研究，华盛顿大学的学者于1986年首次发现甲克素具有生理活性。该发现引起了人们对甲克素的兴趣，以致于后来其成为甲壳素发展的坚实理论基础。关于甲克素，曾经有人说："甲壳素是唯一一种被广泛研究和应用的物质。"甚至也有人说：甲壳素是二十一世纪最具研究希望的多糖。 1.2 甲壳素的来源 在绵长的海岸线的滋养下，我国每年都出产大量的海产品、
水产品。同时，庞大的人口基数也使得我国成为消费海产品、水产品的大国。在东南沿海城市，数量繁多的加工厂在加工海产品、水产品时，每天都有大量的虾皮、蟹壳（见表1）等废弃物产生，污染环境的同时也让这些富含甲克素的宝贵资源--虾皮、蟹壳流之于壑，造成极大地浪费。然而，我们可以利用这些废弃物生产出含有甲壳素及其衍生物的一系列用品。目前的研究发现表明，甲克素是一种应用极其广泛的化学物品，它比纤维素有更大工业价值和用途。现在甲克素已广泛应用于国防、医疗、化工、食品等各个领域。另外，借助于我国独特的海洋资源优势和原料价格优势，国内甲克素的生产成本普遍较低，成本优势使得甲壳素及其衍生物在市场竞争中极具价格优势。广泛的应用领域催生出甲克素巨大的市场需求，而投资风险小、原料成本低等优点也让众多厂家大量生产甲克素及其衍生物。因此，可以说以甲克素为中心的利益链已经越来越紧密。在甲克素及其衍生物系列产品的生产过程中，经济效益会从不同方向流向生产厂家、普通百姓，而最重要的是能减少环境污染，保护自然环境，大大显现良好的社会效益。 1.3 甲壳素及其衍生物的研究意义 甲壳素的独特之处在于它是自然界中一种带正电荷的天然高分子材料，而且只能通过生物法降解。根据国外诸多研究机构的最新研究，甲壳素在调节生物体特别是人体方面具有重要作用，如在增强免疫、保护胃肠道、降血压、降血脂等有着非常好的效果，在医学界已经开始临床使用。壳聚糖是甲壳素的N-脱乙酰基衍生物，具有生
[精彩]甲壳素功效和应用 甲壳素又名甲壳质、蟹壳素、壳多糖和几丁质等是一类广泛存在于甲壳动物和节肢动物以及细菌细胞壁中的多糖类化合物也是地球上仅次于纤维素的、数量最丰富的有机化合物之一作为性能优良的天然高分子材料甲壳素资源的开发与应用的研究受到了国内外学者的广泛重视仅近10年来公开发表的论文就在千篇以上其应用范围涉及工业、农业、医药卫生、食品保健、日用化工、环保、印染、金属的提取与回收以及功能膜材料等诸多领域。 医药方面的应用近年来的研究发现甲壳素和壳聚糖不仅无毒、可被生物降解而且具有显著抑制真菌繁殖等多种医学功能和药理作用作为一类无毒而有效的生物药剂应用在医药和卫生保健领域。 2.1 医药制剂将壳聚糖溶于1%乙酸溶液配成1%浓度 w/v 的壳聚糖溶液可用来治疗烂脚牙和被螨虫损害而发生皮炎的部位“脚气病” 也是一种真菌感染疾患如果用1%.壳聚糖乙酸溶液涂抹连续五六天就能止痒并治愈。同样“灰指甲”也是霉菌感染非常顽固连灰黄霉素都很难见效但将“灰指甲”在1%壳聚糖乙酸溶液中浸泡几分钟坚持半个月以后会逐渐好转最后长出正常的新生指甲。 2.2 医用纤维和膜壳聚糖纤维制成的缝合线在预定时间内有很强的抗张强度在血清、尿、胆汁、胰液中能保持良好的强度在体内有良好的适应性尤其是经过一定时间壳聚糖缝合线能被溶菌酶所酶解而被人体自行吸收。因此当伤口愈合后不必再拆线。目前外科手术常用纸代替砂布贴于人体组织表面但用植物纤维或合成纤维纸易引起炎症。研究发现利用甲壳素良的消炎、抗感染作用用其制造的纸既柔软又消炎是理想医用外科手术材料。同样还可以将多肽溶液与甲壳素溶液混合均匀后涂在平板玻璃上凝固制成薄膜用作医用材料这种薄膜均匀、透明、手感柔软具有良好的弹性和强度。人工肾是由高分子材料制成的渗透膜装在一定的容器中制成一个透析器其透析膜必须具有很高机械
壳聚糖的应用及发展 单位：贵阳中医学院姓名：代奎学号;s20085311019 摘要：高分子缓控释材料因其原材料来源广泛药剂应用能力强受环境影响因素多而成为调节药物释放载体材料的研究重点，极具发展前景分类祥述了壳聚糖的性质，生物活性，抗菌性，衍生物以及它们的性能特点和应用，并简明介绍了壳聚糖的研究价值与动向。 关键词：壳聚糖；降解；抗菌性；缓释材料；衍生物 壳聚糖（ｃｈｉｔｏｓａｎ）又名β－１，４聚葡萄糖胺，是迄今为止发现的唯一天然碱性多糖，具有良好成膜性、安全性、生物降解性，在化工、食品、农业等领域有着广泛的用途。壳聚糖是一种新型的天然医用生物材料虾蟹类作为壳聚糖的原料，在我国具有分布量大，资源丰富的特点，从环保经济可持续发展的角度来考虑，1）壳聚糖作为一种天然的材料不仅无毒无污染，而且还具有很好的生物降解性和相容性因此非常有必要加大对壳聚糖的研究，以开发更多的产品本文综述了壳聚糖的结构性质制备体内降解过程及其在生物医用材料的应用等方面。 一、壳聚糖的生物活性 壳聚糖是一种天然无毒可生物降解的化合物，与机体之间有良好的生物相容性主要壳聚糖的研究进展物活性有：（1）壳聚糖属天然高分子化合物，其分子链上的游离氨基在弱酸溶中结合一个质子，生成阳离子聚合体，有很强的吸附能力，是一种良好的絮凝剂（2）带有正电荷的壳聚糖与带有负电荷的粘多糖蛋白多糖等相互发生静电作用，这一特性是相当有意义的，因为大量的细胞浆和生长因子的移动都和粘多糖有关，特别是对于肝磷脂和类肝素硫酸盐，包含有壳聚糖和粘多糖的支架借助于细胞繁殖可以维持和促进生长因子分泌（3）壳聚糖可以做成不同的几何结构，例如容易形成多孔结构，多孔支架可用于体内细胞生长和骨重建（4）壳聚糖具有抗菌性，研究表明它可以减缓实验白兔金葡萄球菌引起的骨髓炎感染壳聚糖在细菌细胞膜表面可以抑制生物合成，破坏穿过细菌细胞膜的能量传输，加快细菌的死亡此外，壳聚糖还可作为药物释放载体，如与羟基磷灰石等复合能够持续释放万古霉素和磷霉素，在骨科感染疗程中发挥作用2） 二、壳聚糖的抗菌性 壳聚糖具有广泛抗菌性, 对几十种细菌和霉菌生长都有明显的抑制作用。大分子壳聚糖通过正负电荷的相互作用吸附在细胞表面, 破坏细胞壁原有结构,造成细胞代谢混乱,从而起到抑菌杀菌的作用。小分子壳聚糖通过渗透进入细胞内, 与带有阴离子的生物大分子发生絮凝!的作用,扰乱细胞的正常生物功能, 改变核酸代谢,阻断DNA的生物合成,从而抑制细菌的繁殖。此外,甲壳素能诱导微生物产生甲壳素酶, 促使细胞分解, 从而抑制细胞生长。 三、壳聚糖及其衍生物的应用 1、促进凝血和伤口愈合 壳聚糖是一种新型天然高分子材料,生物兼容性好且可降解吸收, 有促进创 面愈合的作用。壳聚糖具有很强的可塑性, 可形成多种不同形式的止血材料。壳聚糖还具有抗菌、促进伤口愈合、防止腹膜粘连等一系列作用, 可用于伤口填料物质,具有灭菌、促进伤口愈合、吸收伤口渗出物、不易脱水收缩等作用。 2、作为药物的缓释基质 壳聚糖能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。国际上已有以壳聚糖作
绿色植保之星—甲壳素肥料知识问答 甲壳素及其衍生产品，近几年在农业及其他各生产生活领域中被大量推广应用。但对于甲壳素及其产品的有关知识人们了解的极少。为了帮助人们尤其是农业技术人员更好地使用甲壳素产品，我们请多年来一直从事甲壳素研究的专家李向群先生，撰写了有关甲壳素知识的系列问答，连载供读者参考。 问：甲壳素是什么物质，它在自然界以什么状态存在？ 答：说起甲壳素,首先就要谈谈糖类物质,糖类物质是除蛋白质和核酸外的又一类非常重要的生命物质，糖类化学在生命科学、药物研究中占有很重要的地位和广泛的用途,我们接触比较多的有单糖葡萄糖和二糖果糖、蔗糖等。而甲壳素也是一种多糖,是目前自然界中唯一带正电荷的天然高分子聚合物，属于直链氨基多糖，也可以称做氨基葡萄糖,功能神奇。甲壳素是自然界中唯一含氨基的均态多糖，学名为[(1，4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖]，分子式为 (C8H13NO5)n。甲壳素分子化学结构与植物中广泛存在的纤维素非常相似，所不同的是，若把组成纤维素的单个分子——葡萄糖分子第二个碳原子上的羟基(OH)换成乙酰氨基(NHCOH3)或者氨基（NH2)，这样纤维素就变成了甲壳素，从这个意义上讲，甲壳素可以说是动物性纤维。甲壳素现在也是一种通称，包括各种类似结构的物质，作为一种多糖类物质甲壳素具有较高的生物相容性和安全性. 甲壳素在自然界中广泛存在于高等真菌类、节支动物虾、蟹、昆虫的外壳等生物体中。由于大分子间强的氢键作用，导致自然界存在的甲壳素结晶构造坚固，一般不熔化，也不溶于水、酸碱和一般的有机溶剂，化学性质非常稳定，应用有限，只有经过加工后的甲壳素才能广泛应用。 甲壳素作为天然多糖，在地球上的蕴藏量非常大，自然界年合成量10亿吨以上，甲壳素是自然界中仅次于纤维素的第二大生物资源，有动物纤维素之称.。 问：甲壳素的主要用途及应用前景如何？ 答： 农业：生物肥料、生物农药、植物生长调节剂、土壤改良剂、农用保鲜防腐剂、饲料添加剂等。 医用生物材料：人造皮肤、医用粘合剂、绷带、医用脱脂棉、缝合线等。 化妆品：洗发剂、洗涤剂、护肤品等。 医药原料：抗癌剂、胆固醇降低剂、驱虫剂、免疫功能复合剂、抗凝剂等。 工业领域：造纸、绘画、照相材料、废水处理剂、食品添加剂、防腐剂等。 食品：保健饮料、机能性食品（保健食品）。 随着人们对甲壳素的关注，甲壳素的许多新功能正在不断被人们发现、开发和利用。甲壳素从被人遗弃的废物到被广泛开发利用成为受人追捧的第二大再生资源，由于物理学粉碎混合复配、辐射降解、化学降解接枝改性、生物学酶法处理等技术的应用，使甲壳素的开发应用扩展到各行各业，包罗万象，21世纪将是甲壳素的大研究、大开发、大应用时代，甲壳素的研究开发将是21世纪高新科技争夺的制高点之一，甲壳素产业将是21世纪最有希望的新兴产业，它的开发应用，将引发相关产业革命。人类社会离不开甲壳素，甲壳素是我们全人类共
甲壳素/壳聚糖的制备与应用 郭建民1,徐晓军2,李林1 (1.宁波市环境保护科学研究设计院,浙江宁波315010; 2.青岛建筑工程学院,山东青岛266000) [摘要]甲壳素/壳聚糖是一种资源丰富、用途广泛的天然高分子。简介了其物理化学性质及 常见的制备方法;详细介绍了功能化甲壳素/壳聚糖近期的研究状况;综述了甲壳素/壳聚糖的应用;展望了我国甲壳素/壳聚糖资源的开发利用趋势。[关键词]甲壳素;壳聚糖;制备;功能化;应用 [中图分类号]TQ282 [文献标识码]A [文章编号]1006-1878(2004)07-0126-03 甲壳素(chitin )学名为无水-N -乙酰基-D -氨基葡聚糖,是一种重要的天然高分子,其结构与纤维素相似,通常分子量为几百万,是多糖化合物中最重要的一种聚氨基葡萄糖。甲壳素因主要来源于节肢动物如虾、蟹等的甲壳而得名。它也广泛存在于低等植物如真菌、藻类的细胞壁中。据统计,自然界中每年甲壳素的生物合成量在1000kt 以上,可见其自然界储量之丰富。 壳聚糖(chitosan )是甲壳素脱乙酰化而得到的一种生物高分子。由于壳聚糖分子中有大量游离氨的存在,其溶解性大大优于甲壳素,兼具有甲壳素的天然、无毒、生物相容性好与易于降解等优点,所以壳聚糖有十分良好的经济应用价值。人们对壳聚糖的研究十分活跃,其应用领域也不断拓宽。 我国有着丰富的甲壳素资源。充分利用现有资源,结合区域优势,加强对甲壳素的开发研究及产业化是我国甲壳素化学工业发展的必然趋势。 1 甲壳素的提取 目前,甲壳素主要还是从工业废弃的虾、蟹壳中 提取。把甲壳中的甲壳素,蛋白质和无机物质分离开,最后再进行脱色,获得纯净的甲壳素,其工艺流程为:虾蟹壳—水洗—酸浸(6%HCl )—碱煮(10% NaOH )—脱色(KMnO 4)—干燥—甲壳素成品。可见甲壳素的制备过程主要由简单的酸碱处理 工艺组成,技术难度不大。但是以这种传统的工艺制得的甲壳素存在着一些不足,如溶解度不高,溶液过滤性差等。近年来又提出了一些新的方法,使传统工艺得到了改进。如采用浓度递减,循环酸浸以及脱蛋白质交叉工艺制取的甲壳素可以获得较高的粘度。但是在甲壳素的制取过程中,对于动物壳中 的蛋白质和有机肥料的综合利用程度低及工艺过程中排放的废水量大等缺点,仍然是甲壳素制备工艺中需要改进的问题。此外,从蚕蛹壳、蝉和蝇蛹中提取甲壳素都有过系统的报道。 由于壳聚糖还是真菌细胞壁的常见组成部分,因此以微生物发酵来制取壳聚糖也有着巨大的环保意义。陈忻等采用生物发酵放射毛霉为原料制备了壳聚糖。研究表明,在反应温度为28℃,摇床转速为250r/min ,p H 为7.4～7.6,培养时间为45h 的条件下,壳聚糖对菌丝体产率为15.68%,脱乙酰度85%～90%。谭天伟等提出了以发酵工业废菌丝体为原料生产壳聚糖的新工艺。该工艺成本低廉,经济效益可观。 2 甲壳素的功能化改性 活性侧基的存在,赋予甲壳素较之其他多糖更强的功能性,而通过化学修饰在高聚物骨架上引入其他基团,从而改变高分子的物理化学性质,赋予其新的功能,即高分子的功能化。它已经成为甲壳素应用研究的一个热点。甲壳素/壳聚糖的功能化主要是利用分子结构中的羟基/氨基等活性基团,通过对其进行酰化、酯化、交联、醚化等反应来完成。功能化后的甲壳素/壳聚糖的物化性质得到了改善而具有优异的功能。2.1 交联反应 为了使壳聚糖得到很好的应用,需要把它制成[收稿日期]2003-12-18;[修订日期]2004-02-12 [作者简介]郭建民(1977— )男,河北省宣化市人,宁波市环境保护科学研究设计院工程师,硕士,主要从事环保药剂的开发与三废处理技术研究。 ? 621?2004年第24卷 化 工 环 保 ENV IRONMEN TAL PRO TECTION OF CHEMICAL INDUSTR Y
甲壳素和壳聚糖综述 食品生物技术1班，20137710125，谭子颖 一、甲壳素的概述1 1、甲壳素的历史 1811年，法国研究自然科学史的H.Braconnot教授，用温热的稀碱溶液反复处理蘑菇，最后得到一些纤维状的白色残渣，他以为这是纤维素，并称为Fungine，即为真菌纤维素。 1823年，又一位法国科学家A.Odier从甲壳类昆虫的翅膀中分离出同样的物质，并称为chitin。 1843年，法国A.Payen发现chitin与纤维素性质不大相同。同年，法国的https://www.doczj.com/doc/4014016594.html,ssaigne发现chitin中含有氮元素，因而证明chitin不是纤维素。 1878年，G．Ledderhose从chitin的水解反应液中检出氨基葡萄糖和乙酸。 1894年，E．Gilson进一步证明了chitin中确实含有氨基葡萄糖。后来的研究证明，组成chitin的单体是N-乙酰氨基葡萄糖。 从1811年发现到研究清楚其结构，几乎用了100年的时间。 2、甲壳素的分布 甲壳素广泛存在于甲壳纲虾、蟹的甲壳中，昆虫的甲壳，真菌的细胞壁和植物的细胞壁中。甲壳素也存在自然界中的低等植物菌类，藻类的细细胞，被科学界誉为“第六生命要素”。 1)节肢动物，主要包括甲壳纲，如虾、蟹等，含甲壳素20%-30%，高的达到58%-85%； 其次是昆虫纲，如蝗、蝶、蚊、蚕等的壳中含甲壳素20%-60%；多足纲，如蜈蚣等。 2)软体动物，主要包括双神经纲，如石鳖，蜗牛等；足纲，如乌贼，鹦鹉等； 壳素含量为3%-26%。 3)环节动物，包括原环虫纲，如角蜗牛；足纲，如沙蚕，蚯蚓；的含甲壳素极 少，但有的高达20%-30%。 4)原生动物，包括鞭毛虫纲，如椎体虫；肉足纲，如变形虫；纤毛虫纲，如草 履虫。 5)肛肠动物，钵水母和珊瑚海。 6)海藻，主要是绿藻。 7)真菌，包括子囊菌，担子菌，藻菌等，含甲壳素从微量到45%，只要少数的 真菌如Olmycetes和Trichomycetes不含甲壳素。 8)动物的关节，蹄，足等坚硬的部分，也存在甲壳素。 植物中也发现低聚的甲壳素或壳聚糖。在自然界生长、繁衍着的含有甲壳素的各种各样的生物，在其死亡腐烂后成为肥料的同时释放出甲壳素，甲壳素在自然界经受降解和脱乙酰基过程，产生不同分子量的甲壳素及不同分子量、不同脱乙酰度的壳聚糖。在广袤的田野、森林和大草原的土壤中，都有甲壳素和壳聚糖的存在；而在贫瘠的土壤和沙化的土壤中，则很少有甲壳素和壳聚糖的存在，这从一方面反映出甲壳素在自然界生态平衡中的重要性。 3、存在状态 1百度文科
附件1：外文资料翻译译文 甲壳素和壳聚糖的性质及应用 摘要甲壳素主要存在于海洋中的甲壳类，虾和蟹中，是世界上第二种最重要的天然聚合物。甲壳素在碱性的固态中，利用选定好的应用方法进行表征和化学改性来评鉴多糖是比较难的。P.Austin，S.Tokura和S.Hirano，他们在甲壳素应用方面贡献很突出，尤其是在纤维形态方面。壳聚糖是甲壳素最重要的衍生物，下面我们对壳聚糖在表征方法和使用中遇到的主要问题进行概括。壳聚糖可溶于酸性的水溶液中，应用于许多领域（食品，化妆品，生物医学和药学）。我们简要的描述一下，在某些领域壳聚糖的化学改性已经被初步提出，但在工业方面却尚未开发。近几年的论文都着重评论了高附加值的材料在医药和化妆品上的应用。 关键词甲壳素结构壳聚糖结构壳聚糖衍生物生物材料壳聚糖基材料化妆品 1 引言 甲壳素，其化学名称（β-（1-4）-N-乙酰基-D-氨基葡萄糖），是一种重要的天然多糖，其在1884年首次被发现（图1）。这种聚合物是由大量的活性有机体合成，并且在世界上每年的产量都很大的，它的产量仅次于纤维素。甲壳素在自然界中存在于节肢动物的外壳中或真菌和酵母的细胞壁中，并以有序的微纤维晶体形式出现。它也存在一些低等的植物界和动物界中，同时许多功能上还需要强化。
图1 （a）甲壳素的化学结构，化学式是N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖，（b）是壳聚糖，化学式是D-氨基葡萄糖，（c）是部分乙酰化的壳聚糖，其特征是在于，它的DA共聚物的平均乙酰化程度。 尽管甲壳素的存在范围广泛，但到目前为止甲壳素最主要的商业来源是虾和蟹的外壳。在工业加工方面，甲壳素是从甲壳类动物中提取出来的，经酸处理溶解于碳酸钙中，再经碱萃取溶解，从而得到蛋白质。此外，脱色工序往往是去除残留的颜料，而得到无色的产品。由于原料的超微结构存在差异，所以，这些处理方式必须适合于每种甲壳素的来源。（甲壳素的提取和预处理不在这篇论文的描述）。对于进一步利用时，所产生的剩余的蛋白质和剩余的色素，可能会导致问题，因此人们在纯度和颜色方面对甲壳素进行分级，特别是生物医药产品。在应用方面甲壳素在碱性条件下脱乙酰基，获得壳聚糖，它是最重要的甲壳素衍生物。 这篇论文的目的是介绍在当今技术的水平上认识甲壳素和壳聚糖的形态，并且提出在溶液或固态中表征的最佳方法。过去十年的发展以及甲壳素的扩大利用，在化学改性方法上给予研究。 2 甲壳素 2.1 甲壳素在固态中的结构 根据甲壳素的来源，甲壳素以两种结晶多型异构体的形式出现，即α形式和β形式[1，2]，它们可以通过红外光谱、固相核磁共振光谱和X射线衍射加以区分。经过详细的分析，人们也发现第三种异构体γ-甲壳素[1，3]，它只是α-甲壳素的另一种形式[4]。α-甲壳素是最为丰富，它存在于真菌和酵母菌的细胞壁中、磷虾，龙虾和螃蟹肌腱和壳中、虾壳中、以及昆虫的表皮中。它也分布或存在于各种海洋生物中。在这方面，例如圆锥形钉螺[5]、脊椎前部的耳石[6～8]、海藻喷射出的丝状物[9]等。自从证明了α-甲壳素的特殊结构，与具有丰富甲壳素的节肢动物相比，其中一些结构呈现出非常高的结晶度连有较高的纯度[10]。除了天然的甲壳素以外，α-甲壳素的体系由溶液中析出的晶体[11～12]、体外生物合成[13～14]或酶促聚合[15]这三个方面形成的。 β-甲壳素较罕见，其分布在乌贼的顶骨内[1，3]和管状虫的交联蛋白质中，通过蠕虫蠕动而合成[16～17]。它也存在于北美豹蝶的刚毛中[18]以及在海藻或原生动物的兜