1398-61-4 / 甲殼素的兩大作用機理

國際醫學營養食品學會將甲殼素命名為除蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素和礦物質五大生命要素之外的第六大生命元素。在農業生產上的應用主要表現在可作為生物肥料、生物農藥、植物生長調節劑、土壤改良劑、農用保鮮防腐劑、飼料添加劑等，作為新一代的肥料產品。

甲殼素（chitin）又名甲殼質、幾丁質，其來源廣泛，是僅次于纖維素的第二大多糖類物質。在自然界中甲殼素廣泛存在于節肢動物蝦、蟹、昆蟲的外殼，而且蘑菇、木耳、藻類、貝類、軟體動物（如魷魚、烏賊）的軟骨和表皮、以及真菌類的細胞壁中，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）。

甲殼素安全無毒，并且由于其分子間和分子內存在強烈的氫鍵，它化學性質不活潑，不易溶于水、稀酸、稀堿或一般的有機溶劑中，因此在應用中受到限制，平常用的大多數是甲殼素的衍生物殼聚糖（Chitosan）。

甲殼素及殼聚糖主要來源于蝦蟹等海洋生物的外殼，而中國的海洋資源又十分豐富，如果從海洋生物中提取甲殼素，年產量可達1000t（周壽祖，2000），可以說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、以及各種優點聚于一身的特點，21世紀是甲殼素的大研究、大開發、大應用時代。

甲殼素的作用機理表現在以下兩個方面：

（一）對土壤生態環境的改善作用

（1）土壤有益微生物的培養基

甲殼素是土壤有益微生物的營養源和保健品，是土壤有益微生物的良好培養基，對土壤微生物區系有良好的識別作用。灌根1次，15天后纖維分解細菌、自生固氮細菌、乳酸細菌等有益菌增加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可抑制有害菌（如腐霉菌、絲核菌、尖鐮孢菌等）的生長。纖維素分解酶可加速土壤中有機質的礦化分解速度，分解成氮、磷、鉀、微量元素、形成黃腐酸、褐腐酸等有機物質。自生固氮菌可固定空氣中的氮氣，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分供植物生長，而且可以改善土壤的微生物體系以及團粒結構。可以作為土壤改良劑，使土壤中的多種養分處于有效活化狀態，可提高養分利用率，減少化肥用量。

（4）螯合微量元素

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

（二）對植物本身的整理調節和對細胞的活化作用

（1）誘導抗病抗逆性

早在1979年，Allan等就發現殼聚糖具有廣譜抗菌性，可迅速活化細胞，短時間內誘導植物自身產生多種抗性物質。甲殼素可以使土壤中放線菌數量增加，病原菌的數量減少。誘導植物一系列防御反應，提高植物的抗病能力和低于不良環境條件的能力。1963年美國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）對細胞的活化作用

誘導內源激素的整體調節，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根系細胞的分生，使根系發達，增強植物抗旱抗倒伏能力，莖節縮短粗壯，葉片濃綠潤澤，顯著提高光合作用，促進光合產物的定向運輸。