1398-61-4 / 甲殼素的兩大作用機(jī)理

國(guó)際醫(yī)學(xué)營(yíng)養(yǎng)食品學(xué)會(huì)將甲殼素命名為除蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素和礦物質(zhì)五大生命要素之外的第六大生命元素。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用主要表現(xiàn)在可作為生物肥料、生物農(nóng)藥、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、土壤改良劑、農(nóng)用保鮮防腐劑、飼料添加劑等，作為新一代的肥料產(chǎn)品。

甲殼素（chitin）又名甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì)，其來(lái)源廣泛，是僅次于纖維素的第二大多糖類物質(zhì)。在自然界中甲殼素廣泛存在于節(jié)肢動(dòng)物蝦、蟹、昆蟲的外殼，而且蘑菇、木耳、藻類、貝類、軟體動(dòng)物（如魷魚、烏賊）的軟骨和表皮、以及真菌類的細(xì)胞壁中，也存在著甲殼素。其中，甲殼素在蝦、蟹甲殼中含量較高，約含10%-30%（李燕婷等，2009）。

甲殼素安全無(wú)毒，并且由于其分子間和分子內(nèi)存在強(qiáng)烈的氫鍵，它化學(xué)性質(zhì)不活潑，不易溶于水、稀酸、稀堿或一般的有機(jī)溶劑中，因此在應(yīng)用中受到限制，平常用的大多數(shù)是甲殼素的衍生物殼聚糖（Chitosan）。

甲殼素及殼聚糖主要來(lái)源于蝦蟹等海洋生物的外殼，而中國(guó)的海洋資源又十分豐富，如果從海洋生物中提取甲殼素，年產(chǎn)量可達(dá)1000t（周壽祖，2000），可以說(shuō)是一種取之不盡用之不竭的生物資源。由于甲殼素多種功能融為一體、以及各種優(yōu)點(diǎn)聚于一身的特點(diǎn)，21世紀(jì)是甲殼素的大研究、大開發(fā)、大應(yīng)用時(shí)代。

甲殼素的作用機(jī)理表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

（一）對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境的改善作用

（1）土壤有益微生物的培養(yǎng)基

甲殼素是土壤有益微生物的營(yíng)養(yǎng)源和保健品，是土壤有益微生物的良好培養(yǎng)基，對(duì)土壤微生物區(qū)系有良好的識(shí)別作用。灌根1次，15天后纖維分解細(xì)菌、自生固氮細(xì)菌、乳酸細(xì)菌等有益菌增加10倍，放線菌增加30倍，而常見霉菌等有害細(xì)菌減少1/10。

（2）有益微生物的綜合作用

放線菌分泌出抗生素類物質(zhì)可抑制有害菌（如腐霉菌、絲核菌、尖鐮孢菌等）的生長(zhǎng)。纖維素分解酶可加速土壤中有機(jī)質(zhì)的礦化分解速度，分解成氮、磷、鉀、微量元素、形成黃腐酸、褐腐酸等有機(jī)物質(zhì)。自生固氮菌可固定空氣中的氮?dú)?，提高土壤中的氮素水平，減少氮肥的使用量。

（3）改良土壤

甲殼素可以被微生物分解后作為養(yǎng)分供植物生長(zhǎng)，而且可以改善土壤的微生物體系以及團(tuán)粒結(jié)構(gòu)?？梢宰鳛橥寥栏牧紕?，使土壤中的多種養(yǎng)分處于有效活化狀態(tài)，可提高養(yǎng)分利用率，減少化肥用量。

（4）螯合微量元素

甲殼素分子結(jié)構(gòu)中含有-NH2（氨基），與微量元素鐵、銅、錳、鋅等能產(chǎn)生螯合作用，使肥料中的微量元素有效態(tài)養(yǎng)分增加，同時(shí)使被土壤固定的微量元素養(yǎng)分釋放出來(lái)，供作物吸收利用，從而提高了肥效。

（二）對(duì)植物本身的整理調(diào)節(jié)和對(duì)細(xì)胞的活化作用

（1）誘導(dǎo)抗病抗逆性

早在1979年，Allan等就發(fā)現(xiàn)殼聚糖具有廣譜抗菌性，可迅速活化細(xì)胞，短時(shí)間內(nèi)誘導(dǎo)植物自身產(chǎn)生多種抗性物質(zhì)。甲殼素可以使土壤中放線菌數(shù)量增加，病原菌的數(shù)量減少。誘導(dǎo)植物一系列防御反應(yīng)，提高植物的抗病能力和低于不良環(huán)境條件的能力。1963年美國(guó)Michell等在土壤中添加龍蝦殼或直接添加甲殼素，可以減少土壤中植物病原菌引起的病害。

（2）對(duì)細(xì)胞的活化作用

誘導(dǎo)內(nèi)源激素的整體調(diào)節(jié)，噴施于植物葉面具有透氣、保水的功效。噴施于葉面或施入土壤可促進(jìn)根系細(xì)胞的分生，使根系發(fā)達(dá)，增強(qiáng)植物抗旱抗倒伏能力，莖節(jié)縮短粗壯，葉片濃綠潤(rùn)澤，顯著提高光合作用，促進(jìn)光合產(chǎn)物的定向運(yùn)輸。