《殼寡糖在種植業領域的應用》

殼寡糖

殼寡糖是以豐富的海洋生物資源（蝦、蟹殼）為原料，透過生物酶降解得到的聚合度低於20的低聚糖，是自然界中唯一“帶正電荷的天然活性產物”，在農業方面又稱為氨基寡糖素。

甲殼素、殼聚糖和殼寡糖

甲殼素原料

隨著近年糖生物學的不斷深入發展，甲殼素、殼聚糖以及殼寡糖已相繼被發現，那麼這三者之間的關係是什麼？

●甲殼素 外觀淡米黃色至白色，不溶於水、鹼、一般的酸和有機溶劑，只溶於部分濃酸。對甲殼素進行化學處理，脫掉其中的乙醯基，就變成了殼聚糖。

●殼聚糖 可溶於稀酸，但是甲殼素和殼聚糖都是大分子，分子量在幾十萬到幾百萬，都不溶於水。甲殼素經脫乙醯基處理得到殼聚糖，再經過進一步降解，就成為殼寡糖。

●殼寡糖 本身是一種混合物，裡面有單糖一直到殼十糖，每一種糖類都有其一定的功能性。直接溶於水，水溶性大於99%。

簡單來說，殼寡糖是透過降解甲殼素或殼聚糖得到的低聚糖，是甲殼素、殼聚糖產品的升級產品！分子量低、水溶性好、功能作用大、更易被吸收，因此被廣泛地應用於人體保健、食品工業、紡織、化工、日用化學品、農業、生物工程和醫藥等方面。尤其在農業方面取得了頗豐的應用成果。

殼寡糖的優良特性

殼寡糖改變土壤菌群，促進有益微生物的生長，殼寡糖還可誘導植物的抗病性，對多種真菌、細菌和病毒產生免疫和殺滅作用。

改良土壤環境

殼寡糖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，對土壤微生物區繫有良好的識別作用。

微生物的大量繁殖可促進土壤團粒結構的形成，改善土壤的理化性質，增強透氣性和保水保肥能力，從而為根系提供良好的土壤微生態環境，使土壤中的多種養分處於有效活化狀態，可提高養分利用率，減少化學肥料用量。

殼寡糖分子結構中含有氨基，與微量元素鐵、銅、錳、鋅、鉬等能產生螯合作用，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。

誘導植物抗病

殼寡糖作為一種激發子，可有效地誘導植物抗病性，增強植物對病害的防禦能力。

● 誘導植物抗性蛋白的產生 殼寡糖可誘導植株產生幾丁質酶、殼聚糖酶和1，3-葡聚糖酶，這些酶的底物是真菌細胞壁的主要組分，幾丁質酶特別是在與1，3-葡聚糖酶的共同作用下可在體外抑制真菌的生長。

● 誘導木質素形成 木質素是植物維管組織次生細胞壁的主要組分，它本身抗微生物的降解。殼寡糖可誘使植物在其受病菌侵染點周圍木質化，形成一個物理屏障，從而阻止或延遲病原菌的生長和向周圍正常組織擴散，增強植物的抗病力。

● 改變植物的酚類代謝 在植物的病菌侵染點處，酚類物質大量積累。酚類是殺菌性物質，又是木質素形成的前體，所以植物體內酚類增多，不但自身可以抗病，而且還可促使病原侵染處木質化，因而使植物抗病能力增強。

● 誘導植物產生愈創葡聚糖 愈創葡聚糖是一種富含 1，3-葡萄糖的多聚糖，植物受到病原侵害時，常在細胞間沉積愈創葡聚糖，從而將受菌感染的部位與正常的細胞分割開，與木質化一樣，形成物理屏障。

防治植物病害

殼寡糖對細胞壁為甲殼質的真菌病害有較好的誘導抗病作用，主要透過下面兩種機制實現：

①由於殼寡糖為甲殼素的衍生物，所以它可與病原菌細胞表面的生物大分子帶負電的側鏈相互作用，形成聚合物，可影響病原菌進而抑制病原菌的生長。

②殼寡糖還可直接進入病原菌的細胞核，與DNA結合透過影響病原菌的mRNA和蛋白質的合成來抑制其生長。

調節植物生長

● 促進根系生長 它能促使植物種子提前發芽。根系發達，根毛、鬚根、次生根數量大大增加，增強植物的吸肥吸水能力，增強抗旱、抗倒伏能力，增強免疫力，達到粗壯多結果之目的。

● 活化根際狀態 殼寡糖能充分活化根際狀態，溶解養分分子，迅速形成土壤溶液，使氮、磷、鉀等養分能得到植物充分有效地吸收。

● 縮節粗壯 能髮根促莖，使莖縮短，粗壯旺盛，有利於養分最大限度地供應果實，其中微量元素在殼寡糖的螫合下，容易被果實吸收，從而增加蛋白質、氨基酸的含量，從根本上改善品質。

● 改善作物品質 殼寡糖能提高作物產量，改善作物品質，並使其恢復自然風味，耐貯、耐運，同時減少農藥殘留量。

殼寡糖在農業上的運用

根據殼寡糖的多種優良特性，可開發為生物農藥、處理劑、生長調節劑和肥料等。