李静 毛礼和
摘 要:壳寡糖具有调控动植物生长、发育、繁殖以及防病和抗病等方面功能。该文综述了壳寡糖在农业领域的应用现状,展望了其今后的发展,以期对其推广应用提供参考。
关键词:壳寡糖;农业;应用;展望
中图分类号 Q539 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2019)05-0022-01
壳寡糖是利用海洋豐富的动物甲壳素(虾、蟹壳等)通过生物工程技术降解制备的低聚氨基葡萄糖,是天然糖中唯一大量存在的碱性氨基寡糖,具有水溶性好、安全无毒、易吸收等优点,在保健品、营养剂、食品添加剂、植物生长调节剂及饲料添加剂等方面具有良好的应用价值。中科院大连化学物理研究所天然产物与糖工程研究组,在近20年研究和应用壳寡糖的过程中,承担并完成了国家“九五”到“十二五”科技攻关、“863”科技计划及自然科学基金等重要项目;在国内外刊物上发表论文近200篇,申请发明专利60余项,成功地研究开发了壳寡糖生物农药、饲料添加剂和保健品,并实现产业化,在糖生物工程领域取得了可喜的研究成果。
1 壳寡糖在种植业和畜禽养殖业中的应用效果
现今农业发展迅速,在“化肥、农药、杀虫剂”的频繁使用下,农作物获得了丰收。在丰富了人们的的食物种类与数量的同时,却给人体带来了一些毒副作用。
壳寡糖具有调控动植物生长、发育、繁殖以及防病和抗病等方面的功能。我国一些地方使用壳寡糖溶液对水稻、小麦、玉米等种子进行浸种和对蔬菜、水果等进行喷施处理,在其整个生长期间通过施用生物农药和寡糖肥料,可使粮食、水果、蔬菜增产10%~30%。我国农作物长期使用化学农药,病虫害的抗药性越来越强,传统农药用量越来越大,对生态环境和资源的可持续开发与利用造成较大负面影响。壳寡糖农药具有环境相容性好、超高效、安全性好、不会引起抗药性反应等优点。以壳寡糖为原料生产的生物农药“好普”,目前已在辽宁、黑龙江、海南、江苏、陕西等全国17个省市推广应用,均收到显著效果。同时用壳寡糖做的肥料有效控制土壤中病菌和细菌的生长,从而有利于作物的生长发育,因此生物农药和寡糖肥料的出现将为种植业带来新的希望。
我国目前生产的畜禽饲料,长期使用大量抗生素及违禁饲料添加剂,对畜禽产品造成严重危害,药物残留不仅造成了畜禽产品品质的下降,而且对人类健康构成了日益严重的威胁,让人谈食色变。因此饲料安全即食品安全已在世界范围内形成共识。人们非常关注无毒、无害、无残留、无污染并能代替抗生素作用的绿色饲料添加剂的应用,开发高效廉价的绿色饲料添加剂成为目前添加剂领域的研究热点。饲料添加壳寡糖能够提高肉仔鸡消化吸收功能,增强免疫功能,改善肉品质,促进肉仔鸡生长。断奶仔猪的日粮中添加壳寡糖100~400mg/kg时,可有效增强仔猪的生长状况,平均日增重、日采食量等指标都有一定的提高。壳寡糖对促进肥猪生长,提高母猪受孕率也有很好的效果。因此壳寡糖饲料的出现使我国饲料工业发生革命性变化。
2 壳寡糖生物技术在黄山区的推广应用
2012年5月,北京中科惠泽糖生物工程科技有限公司在安徽省黄山市黄山区投资成立黄山知仁生物科技有限公司,主要在黄山区甘棠镇庄里村及三口镇巷联村运用壳寡糖生物技术对水稻、蔬菜、水果、菜叶及养殖业进行试验推广,对比试验结果来看,壳寡糖的应用均取得了良好的效果。
3 未来展望
糖生物学是生命科学的前沿,继基因工程、蛋白质工程之后,糖生物工程已成为引人注目的生物技术新领域,国际科学界称为第3代生物技术。由糖生物和糖工程建立起来的糖生物工程产业将成为21世纪高科技主流产业之一。
目前壳寡糖的研究与应用,已涉及到工程、农业、医学、环境保护、国防、食品、日用化工等众多领域。仅在农业领域的应用就已凸显其非凡成效。壳寡糖生物农药和壳寡糖饲料添加剂的成功研发,其重要意义在于:一是对我国粮食生产和畜禽养殖业的发展将可望带来可喜变化;二是可望从根本上解决了人类的食品安全;三是可使农业增效,农民增收,为人类解决吃饭问题有了保障;四是对生态环境的保护和资源的可持续开发与利用将产生积极影响;五是对提高人类生活质量和健康水平提供了安全条件。
(责编:王慧晴)