壳寡糖的酶法制备和分离技术可行性研究报告 .pdfVIP

2021年度新苗人才方案工程

工程名称：壳寡糖的酶法制备和别离技术的研究

一、立项背景及意义

壳寡糖(Chitooligosaccharide)，又名甲壳低聚糖，是由氨基葡萄糖通过

β-1,4-糖苷键连接而成的聚合度约为2-20的低聚糖，其分子量低于5000，

具有稳定的三维结构。壳寡糖可运用壳聚糖经过生物酶技术降解制得。

壳聚糖广泛存在于自然界的虾壳、蟹壳和真菌中，虽然有特殊的生物活

性，但由于其分子量大、水溶性差，在人体内不易被吸收而使其应用受到限

制。作为一种生物技术产品，壳寡糖几乎包括了所有壳聚糖的所有优点，它

具有良好的生物相容性和生物降解性、亲水性、吸附性、生物学活性等多种

理化特征以及天然、高效、毒副作用少、抗药性不显著、性能多样等特点。

科学研究明确，壳寡糖的功能作用和生物活性比起壳聚糖将提高数十倍、应

用领域更加广泛、人体吸收率近100%〔壳聚糖吸收率6.48%〕，而且增加

了促进钙吸收的新的功能作用，具有较高的科技含量和附加值，兴旺国家称

其为“软黄金〞。

壳寡糖具有三调〔免疫调节、调节pH值、调节荷尔蒙〕、三降〔降血

脂、降血糖、降血压〕、三排〔排胆固醇、排重金属离子、排毒素〕、三抑

〔抑制癌细胞、抑制癌细胞转移、抑制癌毒素〕等功能，同时，还具有抗自

由基、防辐射、抗炎、止血以及促进伤口愈合等功能。壳寡糖及其衍生产品

可广泛应用于医药、保健、食品、日化、农业等领域。在医药保健领域具有

提高免疫、活化细胞、调节血糖血脂血压胆固醇、预防治疗癌症、强化肝

功、促进钙吸收、增殖肠道有益菌等功能；在食品饮料领域是一种良好的健

康食品添加剂，可增殖乳酸菌、双歧杆菌等人体有益菌100倍以上；在日化

领域具有营养皮肤、抑菌、保湿等功能，性能优于传统的透明质酸等产品；

在农业领域可激活植物免疫系统和酶系活性，能促进植物生长、提高作物产

量和品质、增强抗病力、增殖生物菌肥有益菌群等，具有药肥双效功能，被

誉为“不是农药的农药，不是化肥的化肥〞，市场前景极其广阔。

目前壳寡糖产品的年需求量在6000吨以上。在精细化工领域，由于壳寡

糖的绿色天然的特性符合世界日化产品的开展趋势，含天然活性物质的化装

品顺应回归自然、科学美容的消费趋势，欧洲现已有60多个与壳寡糖相关的

化装品品牌，年需求壳寡糖1500吨。我国化装品年销售额从1982年的2亿

元人民币开展到2001年的400亿元，居亚洲第二位。在生物医药领域，从

中国产业开展研究中心统计可知，2005年我国医药生物技术工业总产值将到

达400亿-500亿元。在保健食品领域，韩国于1996年即批准壳寡糖为功能

性保健食品，我国现在已有许多保健品及药品等年需求壳寡糖上百吨的保健

食品生产厂家，国内许多医药保健品公司正在申报壳寡糖保健食品文号，预

计年需求量将以高于30%的速度递增。在农林畜牧领域，因壳寡糖具有良好

的抗病虫害功能,且有平安、微量、高效、本钱低等优势，可使水果、蔬菜、

粮食增产10%-30%，因而可以应用于生物农药产品，局部替代化学农药。目

前我国农业病虫害共2000余种，受灾面积数10亿亩。因此壳寡糖在农林畜

牧上的应用对我国的农业可持续开展具有重要意义，以壳寡糖为根底的生物

农药将有广阔的开展空间。科技部已将“壳寡糖新产品的开发应用〞列为国

家“九五〞攻关方案工程和“十五〞招投标工程，要求建立数条年产500吨

以上的壳寡糖生产线，到2021年总产值可达1100亿-1300亿元，从而满足

国内市场的需求。壳寡糖的级别不同，售价差额较大。农业专用壳寡糖市场

价为400元/公斤；食品级壳寡糖市场价为600元/公斤；而化装品级壳寡糖

市场价为150元/公斤。随着壳寡糖应用范围的不断扩大，加之作为一种性能

优异的根底原料，市场需求量将呈稳步上升趋势。同时，壳寡糖作为一种中

间原料，出口市场稳定。

近年来，随着我省海产品加工业的开展，尤其是甲壳素综合利用产业的

兴起，我省逐步成为东南亚地区海产品加工利用中心和主要的甲壳素产业开

展基地。。2001年全省甲壳素制品的直接经济总产值约10亿元左右〔与其

相关的、间接的纺织、食品、医药、化工等行业的产值达数百亿元〕。在此

根底上，本工程从壳聚糖的局限性出发，着重研究了通过专一性酶法技术降

解壳聚糖，制备聚合度均一的壳寡糖产品，将使产品的附加值得到大幅度地