壳寡糖,又称葡萄糖胺寡糖,低聚葡萄糖胺、低聚氨基葡萄糖等,是甲壳素或壳聚糖酸或水解后的产物,由个氨基葡萄糖通过糖苷键相连形成的低聚合度水溶性的糖类。壳寡糖分子量较小,因此具有良好的水溶性,容易吸收利用。壳寡糖对人畜无毒,价廉、可生物降解,不存在毒性残留问题,具有很强的抑菌作用,并且能够诱导植物产生抗病性(韩永萍等,朱孔营等,马镝等),其生物活性优于壳聚糖。壳聚糖来源丰富、无毒、无污染,能在果品表面形成一层半透性膜,使果实表面形成一个气调的微环境,抑制病菌的生长。壳寡糖对多种大田作物、蔬菜及水果的采前和采后病害均有良好的防治效果,对减少农业生产过程化学农药的过度使用和抗药菌株引起的病害防治等方面具有巨大的应用价值。壳寡糖作为一种天然无毒的生物保鲜剂,在农业可持续发展过程中起着至关重要的作用。壳寡糖有效诱导植物逆境下防御反应机制,这些反应包括能有效地抑制病菌生长,调节并增强防御酶系的活性。山东博雅氨基寡糖素
干旱胁迫下,可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸是植物体内活性氧非酶促去除系统的重要组成部分,同时也能通过降低植物细胞渗透势来增强细胞吸水,使细胞维持一定的膨压,从而保证植物细胞生长、气孔运动和光合作用等各种生理生化活动的顺利进行。本研究中,PEG胁迫下小麦幼苗叶片中3种渗透调节物质含量较CK明显增加,且随着胁迫时间的延长呈先升后降趋势,这可能是由于抗氧化酶SOD、POD和CAT在活性氧去除过程中发挥主要作用,处理48h后,叶片中O-2和MDA含量呈降低趋势,减少了对植株的氧化伤害,引起渗透调节物质累积相应减少。山东氨基寡糖素和吡唑嘧菌酯壳寡糖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,为壳聚糖的14倍。
cna公开了一种制备水溶性壳寡糖的方法,对高分子壳聚糖进行连续微波处理,降解处理后通过纳滤膜进行分离,再通过离心机进行浓缩处理、低温真空干燥、粉碎得到壳寡糖成品。该方法需经过繁琐的抽真空干燥,后处理工艺比较复杂,且离心机离心、真空干燥等能耗高,生产成本过高,得到的壳寡糖纯度也较低。cna公开了一种半湿法微波处理制备壳寡糖的方法,以壳聚糖胶粉为原料,经水合、微波处理、水溶中和、膜分离和干燥等步骤制备壳寡糖。该方法的水合过程复杂,需要使用酸和碱作为原料进行反应,生产成本也比较高,得到的壳寡糖纯度也较低。cnb公开了一种采用超滤和纳滤制备水溶性壳寡糖的方法,其虽然采用超滤与纳滤分离技术分离出活性寡糖浓缩液,但是该方法得到的壳寡糖分子量在300-25000之间,分子量分布较宽,对于要求较高的如医药级的壳寡糖(须壳寡糖纯度高、分子量分布窄)而言,收率和纯度都相对比较低。
根据实验,通过壳聚糖、壳寡糖溶液处理过的新鲜菠萝,贮藏期比对照组的感官得分高,可以有效延长新鲜菠萝的保存期。关于外观品质,从硬度和感官评定两方面来考虑。壳聚糖、壳寡糖处理过的实验组与对照组相比,实验组可以有效减缓新鲜菠萝的腐烂,保持更好的颜色。其中,壳聚糖1.0%浓度时有效。在内部品质方面,1.0%的壳聚糖处理组在质量损失率、可溶固体物含量、维生素C含量等指标测定中,保持新鲜度的效果很好。本次实验得出,于(5±1)℃的贮藏环境中鲜切菠萝的好处理条件为1.0%的壳聚糖。本研究分析了壳聚糖、壳寡糖对鲜切菠萝的物理化学等几个方面品质的影响,并未做生物方面如微生物生长情况及抑菌效果方面的探索,相关影响还有待于进一步研究。诱抗活性与壳寡糖的聚合度和脱乙醜度有关,聚合度越低,脱己酷度越高。
水溶性壳寡糖提纯和浓缩的方法,具有以下步骤:(1)将壳寡糖降解液通过陶瓷膜进行预处理,去除降解液中的壳寡糖和其它不溶杂质,得到陶瓷膜透过液;(2)采用超滤膜将陶瓷膜透过液进一步提纯,去除大分子蛋白质和大分子多糖,得到超滤透过液;(3)采用纳滤膜对超滤透过液进行浓缩-加水的四级分离浓缩(即浓缩-加水-浓缩-加水-浓缩-加水-浓缩),去除无机盐和单糖,得到壳寡糖纳滤浓缩液;(4)对浓缩的壳寡糖浓缩液进行喷雾干燥,得到高纯度的壳寡糖粉末。壳寡糖降解液可以是化学制备法(酸解、氧化降解等)或物理制备法(酶解、微波法、复合降解法等)中的任何一种壳寡糖降解液。所使用的陶瓷膜为管式、平板和多通道陶瓷膜中的一种。所使用的陶瓷膜材料为无机材料氧化铝、氧化锆、氧化钛、碳化硅等中的一种或两种及以上复合材料。所使用的陶瓷膜的孔径在20~200nm。所使用的超滤膜为中空纤维、平板、卷式、管式超滤膜中的一种。所使用的超滤膜材料为无机、有机材料的一种。所使用的超滤膜的截留分子量在5000~20000da。纳滤膜为中空纤维、平板、卷式、碟管式纳滤膜中的一种,为有机材料、无机材料材料和有机-无机杂化材料中的一种,截留分子量在150~800da。 壳寡糖分子量在600-1500,壳寡糖纯度高、分子量分布窄,适用于制备医药级的壳寡糖产品,提高产品附加值。山东氨基寡糖素 原药水溶性
壳寡糖除了有上述保鲜作用外,还能够维持叶绿素的含量,从而有效控制西兰花的黄化。山东博雅氨基寡糖素
植物功能调节剂氨基寡糖素(壳寡糖)可作为植物功能调节剂,具有活化植物细胞,促进植物生长,调节植物抗性基团的关闭与开放,激发植物防御反应,启动抗病基因表达等作用。日本已将氨基寡糖素制成植物生长调节剂,用于提高某些农作物产量。张文清等研究了氨基寡糖素对黄瓜生长的促进作用,结果表明,氨基寡糖素处理过的黄瓜植物不但对霜霉病的抗性增强,而且对果实采收期可提前列~5d,产量明显提高。壳寡糖可有效的诱导植物产生防御反应,激发植物的系统性获得免疫抗性。山东博雅氨基寡糖素
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