几丁质和壳聚糖

几丁质是地球上第二丰富的天然多糖——一种由N-乙酰葡糖胺组成的聚合物,构成甲壳类动物(虾、蟹、龙虾)的外骨骼、真菌的细胞壁和鱿鱼的内壳。在水产养殖中,它主要是一个加工废弃物增值的故事:虾头和虾壳可占生虾重量的30-50%,富含几丁质、蛋白质和虾青素。壳聚糖是几丁质的脱乙酰衍生物,通过用碱(脱蛋白)、酸(脱矿)和强碱(脱乙酰)处理虾壳工业生产,其脱乙酰度决定了其溶解度和功能性。壳聚糖是阳离子性的,因此可作为天然絮凝剂,聚集池塘和孵化水中的悬浮粘土、藻类和有机颗粒——这是一种温和的澄清剂,用于幼体和活饵料养殖,因为化学混凝剂可能具有毒性。在水产养殖内部,几丁质寡聚物和壳聚糖在饲料中作为免疫刺激剂,增强虾和鱼的非特异性免疫力和抗病能力,并且正在研究壳聚糖涂层在饲料和保质期应用中的作用。在养殖场之外,壳聚糖的生物相容性推动了其在生物医学领域的应用——伤口敷料、药物输送、止血剂——以及农业生物农药、可生物降解薄膜和水处理,为加工商提供了真正的二次收入来源,将处理成本转化为产品价值。提取过程资本和化学品密集,因此回收主要在大规模加工厂中才经济。

几丁质和壳聚糖
图片: Tiia Monto / Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

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