淄博殼聚糖農(nóng)業(yè)肥
發(fā)布時間：2023-12-03 01:40:25
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殼聚糖（chitosan, CTS）是天然甲殼素的脫乙酰基產(chǎn)物，也是自然界中的天然堿性多糖。因其具有來源豐富，并無毒無害、可降解、可食用、良好的成膜特性，抗氧化性、不溶于水、和廣譜抗菌性等性征，且可溶于醋酸稀溶液，易在物體表面形成半透膜，近年來其在食品工業(yè)中的應(yīng)用成為了研究的熱點。但單一的殼聚糖作為食品涂膜保鮮劑時存在一些問題，如膜的機械強度較弱，且對一些微生物的抑制效果不佳，因而影響保鮮品的品質(zhì)。為了進一步強化殼聚糖膜的抗菌能力及膜的整體性能，殼聚糖中經(jīng)常加入精油。植物精油是天然的混合物，是從芳香植物中提取出來，具有揮發(fā)性，無毒無害，且具有良好的抗菌性，部分精油還有抗氧化性，被美國食品藥品監(jiān)督管理局認(rèn)定為“公認(rèn)安全類產(chǎn)品”。殼聚糖富含活性基團，能有效包埋植物精油、提高抗菌性、發(fā)揮精油的緩釋作用，植物精油本身具有一定的刺激性，但通過殼聚糖包埋后，精油的刺激性氣味就會被掩蓋，從而降低精油的刺激性氣味對食品風(fēng)味產(chǎn)生的影響。另一方面，植物精油具有疏水性，可以增強植物精油和殼聚糖復(fù)合膜的防水性能，使保鮮效果更好。王建清等研究發(fā)現(xiàn)，30 μL/mL的肉桂精油與1%的酸溶性殼聚糖涂膜能延長草莓的貨架壽命48 h以上，達到了保鮮效果。王磊明等研究發(fā)現(xiàn)，在低溫4°C下，0.8%肉桂精油+1.2%的殼聚糖處理藍(lán)莓效果最好，保鮮指標(biāo)的平均貢獻率為0.205。高文華等研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖肉桂精油涂膜圣女果，其保鮮期延長了14 d。楊震宇等研究發(fā)現(xiàn)，在低溫4°C下，1.5%殼聚糖+0.4%肉桂精油復(fù)合保鮮液處理對鮮切雪蓮果具有保鮮效果，貯藏6 d時，依舊新鮮。薛瓊等研究發(fā)現(xiàn)，以殼聚糖肉桂精油復(fù)合3∶1比例制備微膠囊處理對葡萄具有較好的保鮮效果。然而肉桂精油復(fù)合殼聚糖涂膜對番木瓜果實炭疽病的防治作用及其生理機制研究尚未見報道。因此本文以此為切入點，探究肉桂精油與可食性殼聚糖涂膜對番木瓜炭疽病的防治效果，同時對番木瓜果實的抗病生理特性展開研究，為我國番木瓜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供理論依據(jù)和應(yīng)用參考。
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殼寡糖的最終代產(chǎn)物---葡萄糖胺和乙酰葡萄糖胺的多糖體是人體細(xì) 胞的必需物質(zhì)。如果缺少該物質(zhì)，人體的自身免疫功能就會下降，導(dǎo) 致高血壓、心腦血管疾病、癌癥等現(xiàn)代疑難病。人在母體有著自我合 成這兩種物質(zhì)的本能，成年以后這種功能則消失，就必須從食物中攝 取。 十九世紀(jì)70年代，科學(xué)家在對細(xì)胞的營養(yǎng)學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)和功能學(xué)研究 過程中發(fā)現(xiàn)，由于工業(yè)化生產(chǎn)、農(nóng)藥化肥的大量使用、大棚技術(shù)、無 土栽培技術(shù)等大量的使用，甲殼素類的物質(zhì)在人類的食物鏈中消失 了，人體從食物中得不到及時彌補，必須人為的添加和補充。 而殼寡糖在人體會合成上述這兩種物質(zhì)(部分通過體的溶菌酶作用)。 因此，醫(yī)學(xué)界將殼寡糖稱為繼脂肪、蛋白質(zhì)、糖、礦物質(zhì)、維生素之 后保持體質(zhì)呈堿性的要素，所以被稱為第六生命要素?？茖W(xué)家指出， 人們應(yīng)該像攝取前五種物質(zhì)一樣，每天攝取適量的殼寡糖。
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可食性膜是指以天然可食性物質(zhì)（如多糖、蛋白質(zhì)等）為基材原料，通過不同分子間相互作用而形成的薄膜。與傳統(tǒng)的化學(xué)合成包裝材料相比，可食性薄膜具有可食性、生物相容性、可降解、安全無毒、無污染等優(yōu)點，在包裝領(lǐng)域具有廣闊前景。這些天然可食性物質(zhì)包括明膠、殼聚糖、淀粉、纖維素、果膠、海藻酸鈉等，它們具有高生物相容性、生物活性和可加工性。明膠（Gelatin）是動物的皮、骨、韌帶等富含膠原蛋白的結(jié)締組織通過酸、堿或生物酶處理后制得的高分子蛋白多肽混合物，其含有18種氨基酸（其中有7種是人體的必需氨基酸），具有較高的營養(yǎng)價值。明膠價格低廉、來源廣泛，具有優(yōu)良的水溶性、成膜性、可食性和可降解性。明膠分子呈三螺旋結(jié)構(gòu)，在水中明膠分子可與水分子之間通過氫鍵結(jié)合形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，溶液蒸發(fā)后可以形成致密的薄膜，是良好的成膜基質(zhì)，已被普遍應(yīng)用于軟硬膠囊等食品領(lǐng)域。明膠膜也具有明顯的缺點，如力學(xué)性能較差、易腐敗變質(zhì)、易溶于水。明膠分子中羥基、氨基等官能團的數(shù)目較多，可與其他材料復(fù)配以改善膜的性能和擴大應(yīng)用范圍。殼聚糖是自然界中唯一的一種堿性多糖，可以從蝦、蟹等殼中提取得到，具有抗菌性、負(fù)載性、成膜性等，富含羥基和氨基等高活性基團，應(yīng)用廣泛。殼聚糖可與明膠基團形成氫鍵達到均勻共混，從而改善明膠膜的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能。將兩者共混可以規(guī)避各自缺點，改善明膠-殼聚糖復(fù)合膜的綜合性能。殼聚糖分子鏈上分布大量的游離氨基，在酸性溶液中發(fā)生氨基質(zhì)子化，成為帶有正電荷的聚電解質(zhì)，從而溶于水，醋酸的濃度會影響其質(zhì)子化程度及溶解性；另一方面，殼聚糖由于縮醛結(jié)構(gòu)的存在，在高醋酸濃度中會發(fā)生降解，相對分子質(zhì)量降低，由此形成的殼聚糖溶液與明膠等物質(zhì)進行復(fù)配后，制備得到的復(fù)合膜性質(zhì)也會有差異。目前研究者們主要集中于明膠與殼聚糖配比或者其他輔助劑（活性物質(zhì)、納米材料、塑化劑等）的優(yōu)化研究，而文中擬探究醋酸溶液的濃度對明膠-殼聚糖薄膜性質(zhì)的影響，以期優(yōu)化明膠-殼聚糖膜的阻隔性和力學(xué)性能，促進其在食品包裝領(lǐng)域應(yīng)用價值，保護環(huán)境和節(jié)約有限的石油資源的同時，提高農(nóng)副產(chǎn)品的附加值。
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甲殼素的作用（上） 1.調(diào)節(jié)血脂。降低血清總膽固醇（TC），增加高密度脂蛋白膽固醇（HDLC），降低低密度脂蛋白，從而降低動脈硬化指數(shù)。 2.具有膳食纖維性質(zhì)，有改善腸道功能、保水、膨脹、吸附和難消化性等作用。 3.調(diào)節(jié)腸道菌群。包括降低細(xì)菌總數(shù)和腐敗菌，從而降低腸內(nèi)細(xì)胞所產(chǎn)生的腐敗物質(zhì)，同時有促進體內(nèi)雙枝桿菌增殖和抑制有害菌生長的功效，糾正腸道菌群失調(diào)，恢復(fù)腸道菌群的生態(tài)平衡，維護人體健康。 4.降低血壓。其作用與體內(nèi)所含食鹽中CL結(jié)合后排出體外有關(guān)，而氯離子是導(dǎo)致高血壓的元兇。 5.提高免疫能力 。可提高淋巴細(xì)胞的活性，這些細(xì)胞對內(nèi)環(huán)境的PH值變化非常敏感，當(dāng)PH下降，活性也隨之下降，使非特異免疫功能受到抑制和破壞。由于甲殼素使體液PH傾向弱堿性，故可制造淋巴細(xì)胞破壞癌細(xì)胞的環(huán)境，從而起到防癌抑癌作用。
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甲殼素的作用（下） 6.排除體內(nèi)重金屬。因有游離氨基，有螯合二價金屬離子的作用，故在酸性條件下有陽離子型聚電解質(zhì)的性質(zhì)，可聚附鎘、汞、鉛、銅等重金屬后排出體外的作用。 7.調(diào)節(jié)血糖。正常人體體液的PH是7.4左右。若PH值降低有堿性基團，調(diào)節(jié)PH為弱堿性，便提高胰島素敏感度，從而緩解糖尿病癥狀。還可以通過調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)，提高能分泌胰島素的B細(xì)胞的數(shù)量和功能，并對糖尿病并發(fā)癥的防治也很有作用。 8.強化肝臟功能，促進酒精代謝。長期超量飲酒，可引起酒精性脂肪肝和肝硬化。酒精進入肝臟后，在乙醇脫氫酶的作用下變成乙醛，乙醛的毒性導(dǎo)致頭痛、惡心等。一部分乙醛經(jīng)乙酰輔酶A的作用變成乙酸。可增強肝臟功能，明顯加快酒精代謝作用，它不僅可以加速乙酸的生產(chǎn)，降低乙醛的濃度，而且由于是乙醛得以及時處理，乙酸相對減少，從而防止了脂肪肝和肝硬化的形成。 9.保護胃粘膜。由于甲殼素與胃酸作用后形成膠狀液，附著在胃壁上形成保護膜，阻止了胃酸對損傷面的修復(fù)，故甲殼素可作為一種較理想的胃潰瘍輔助治療劑。 10.副作用?？捎绊憣ΦV物質(zhì)和脂溶性維生素的吸收，對腸道菌群平衡、兒童生長及懷孕婦女也可能有一定副作用。也不適用于患有腸道吸收綜合癥的人群使用。
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目前關(guān)于殼聚糖在作物生長的應(yīng)用研究已有較多報道。葉面噴施殼聚糖可提高番茄（ＬｙｃｏｐｅｒｓｉｃｕｍｅｓｃｕｌｅｎｔｕｍＭｉｌｌ）單果質(zhì)量和產(chǎn)量，增加黃秋葵（ＨｉｂｉｓｃｕｓｅｓｃｕｌｅｎｔｕｓＬ．）的果實產(chǎn)量、株高和葉片數(shù)，刺激希臘牛至（ＯｒｉｇａｎｕｍｖｕｌｇａｒｅＬ．）生長，促進羅勒（ＯｃｉｍｕｍｂａｓｉｌｉｃｕｍＬ．）組培苗生物量的積累。土壤添加殼聚糖可提高辣椒（ＣａｐｓｉｃｕｍａｎｎｕｕｍＬ．）的株高、冠幅和葉面積。用殼聚糖拌種或在小麥（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）不同生長階段葉面噴施殼聚糖，通過提高產(chǎn)量性狀如穗數(shù)和穗粒數(shù)影響大規(guī)模大田試驗小麥產(chǎn)量。此外，殼聚糖可有效增強甘藍(lán)型油菜（ＢｒａｓｓｉｃａｎａｐｕｓＬ．）小孢子胚胎發(fā)生和植株再生，還可提高組培條件下美味獼猴桃（ＡｃｔｉｎｉｄｉａｄｅｌｉｃｉｏｓａＡ．Ｃｈｅｖ）體細(xì)胞胚胎發(fā)生。