防病、防虫、抗逆……不可小觑的甲壳素!

甲壳素[甲壳素(Chitin)于1811年由法国学者布拉克诺(Braconno)发现,1823年由欧吉尔从甲壳动物外壳中提取并命名。],又叫甲壳质、几丁质[壳多糖(chitin)又称几丁质。],不溶于碱以及其他有机溶剂,也不溶于水。在自然界中,它广泛存在于低等植物、菌类、虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳、真细菌的细胞壁[细胞壁( cell wall)是位于细胞膜外的一层较厚、较坚韧并略具弹性的结构,其成分为黏质复合物,有的种类在壁外还具有由多糖类物质组成的荚膜,起保护作用。]等。

话说甲壳素不溶于水,又怎么能够[能够,(1) 表示有可能 (2) 表示具备某种能力 这个问题他能够解决 (3) 表示有条件;可以 今天下午的会议我们都能够参加。]被植物所吸收利用呢?

防病、防虫、抗逆……不可小觑的甲壳素!

事实上,不管是医药上应用的甲壳素还是农业上应用的甲壳素,都已经不是原来的天然甲壳素,它在生产中经过酸碱法或者生物法,将天然甲壳素进行脱乙酰基[(英文:Acetyl),化学式为CH3-CO-或记为Ac-,是一个由甲基和羰基组成的酰基官能团。]处理,就变成可溶于稀酸的可溶性甲壳素。

这种经过脱乙酰基处理的可溶性甲壳素又称为几丁聚糖或者壳聚糖[壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素,是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。],而乙酰基脱去55%即可称为壳聚糖,目前转化率最高也就在85%左右,不到90%。

现在貌似还出现了水溶性甲壳素的制备,不过已经不是原来的壳聚糖,应当称之为低聚壳聚糖,还保留着壳聚糖的基本结构特征,这里就不做过多赘述了。

所以,农业上应用的甲壳素应当是几丁质与壳聚糖的合称,在农业生产中往往利用它的物理性质与化学性质,来起到防病抗病,乃至防虫杀虫的目的。

先说物理特性[特性是一个汉语词汇,读音为tè xìng,指某事物所特有的性质;特殊的品性、品质。]

由于其中的几丁质存在,所以它拥有很好的吸湿性与成膜性,在施用于作物[作物,拼音是zùo wù,指油料作物、粮食作物、经济作物等。]表面时,可形成透气性好、耐雨水冲刷的保护膜[保护膜按照用途可以分为数码产品保护膜,汽车保护膜,家用保护膜,食品保鲜保护膜等。],不仅能够抵御病虫害,还能够抵抗干旱、霜冻等不良环境的影响。

另外就得说说它的化学特性,以及生物活性了。

其实这部分还主要是几丁聚糖,即壳聚糖的特性,它拥有非常好的生物相溶性,比较利于作物吸收,在进入植物体内以后,能够诱导植物产生几丁质酶、壳聚糖酶等,进一步分解甲壳素。并且由于甲壳素广泛存在于真细菌,以及昆虫体内,所以经壳聚糖诱导产生的酶,同样对病菌以及含有几丁质的昆虫有效,能够分解它们体内的甲壳素,达到抑制或者杀伤目的。

所以,在一些菌丝、孢子或虫卵等在接触到施用过甲壳素的作物以后,会被酶分解掉其中的几丁质以及壳聚糖,能够使单细胞细菌死亡,也可以对虫卵及线虫造成不错的杀伤作用。

说到甲壳素的抗菌特性,还得再细细分析一下,壳聚糖除了能够诱导作物产生几丁质酶以及壳寡糖酶以外,还能够产生植物抗毒素[抗毒素(antitoxin)是对毒素具有中和作用的特异性抗体或能中和某种毒素的抗体或含有这种抗体的血清。],以及葡聚烯糖酶,其中植物抗毒素自身就拥有抗菌活性,而葡聚烯糖酶与几丁质酶则可以在体外抑制病菌,而且壳聚糖还可以诱导植物产生愈创葡聚糖,增强植物细胞壁,进一步增强抗病能力,且壳聚糖能够改变病原菌[一种引起疾病的微生物,比如病毒或细菌、病原微生物又可称为病原菌,是指能入侵宿主引起感染的微生物,有细菌、真菌、病毒等。]细胞膜的通透性与流动性,阻断病原菌的代谢,起到抑菌效果。

壳聚糖对DNA的复制与转录能够起到一定的干扰作用,所以提前使用甲壳素,能够对一部分病毒病起到不错的预防作用。

得益于甲壳素这些特性,所以甲壳素在跟农药或者化肥混用时,能够起到相当不错的增效作用。在跟农药混用时,能够对病害以及微小害虫如线虫、螨类等起到相当好的防治作用,以及抵抗作用;在跟化肥混用时,能够加速受损根系恢复,同样能够在根系表面形成保护膜,减少肥料烧根及沤根现象。

另外,甲壳素还有一定的控制蔬菜长势功能,在使用较高浓度时,能够抑制作物旺长,在使用较低浓度时,能够促进作物生长。貌似还有强大的生根、养根功能,这个不太了解,就不多说了。

还有一种说法,说是能够促进土壤中放线菌的生长和繁殖,同时抑制有害菌的生长繁殖,由于没有这方面数据,国内外也没多少报导,所以也不做过多赘述。

然后是一些跟农业有关也无关的东西,甲壳素及其分解产物具有良好的吸附功能,能有效的使重金属及其难分解物质充分集中,缓解土壤污染状况,目前这项功能已被很多国家所采用。

综合甲壳素所有特性来说,应用于农业生产方面,应当是早用,提前用,而不是按照农民以往的思维习惯,长势不好了,逆境环境出现了,才开始用,它与氨基酸类物质不同,它产生作用需要作物的配合,当作物被迫害到一定程度,又怎么能够配合呢?

最后说句题外话,曾经在不少农资店见过玻璃瓶装的虾蟹贝壳等粉碎物,看着还挺高档,应当是厂家赠送的,目的无外乎是证明自己是真的甲壳素,事实上也是,虾蟹类含有甲壳素是最高的,但是不要忘了,没有经过脱乙酰基处理的,是没有甲壳素应有功效的,即便是当肥料使用到地里,也是被分解成可吸收物质才行,没有甲壳素的功效。

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