甲殼素行業(yè)分析

甲殼素行業(yè)分析甲殼素是一種多糖類生物高分子，在自然界中廣泛存在于低等生物菌類，藻類的細(xì)胞，節(jié)支動(dòng)物蝦、蟹、昆蟲的外殼，軟體動(dòng)物（如魷魚、烏賊）的內(nèi)殼和軟骨，高等植物的細(xì)胞壁等，甲殼素每年生命合成資源可達(dá)2000億噸，是地球上僅次于植物纖維的第二大生物資源，是人類取之不竭的生物資源。甲殼素是自然界中唯一“帶正電荷的天然活性產(chǎn)物”，被譽(yù)為除糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)之外的“人體第六生命要素”，在人體的生理活動(dòng)中起到非常重要的作用。廣泛用于食品、醫(yī)藥、化妝品、生物工程、造紙、化工、農(nóng)業(yè)、飼料、紡織、印染、卷煙、污水處理等領(lǐng)域。自20世紀(jì)80年代以來，在全世界范圍內(nèi)掀起開發(fā)甲殼素、殼聚糖的研究熱潮后，世界各國都在加大甲殼素、殼聚糖的開發(fā)力度，日本更是走在各國的前列。在美國、韓國、印度、荷蘭、挪威、加拿大、波蘭、法國等都已能生產(chǎn)。自然界中每年生物合成的甲殼素約有10億噸左右，是僅次于纖維素的天然高分子化合物，也是地球上最豐富的有機(jī)物之一。甲殼素應(yīng)用甲殼素的應(yīng)用范圍十分廣泛，產(chǎn)品大致可分為食品級(jí)和工業(yè)級(jí)兩個(gè)方面。食品級(jí)產(chǎn)品可作為食品添加劑、保健功能食品等；工業(yè)級(jí)產(chǎn)品的用途則更為廣泛，可廣泛用于農(nóng)業(yè)、紡織、工業(yè)助劑等方面，目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)添加甲殼素的內(nèi)衣。而甲殼素的衍生物的應(yīng)用范圍則更加廣泛，還可用于醫(yī)用敷料等新材料的用途，另外國內(nèi)現(xiàn)有研究人員研究使用甲殼素系列產(chǎn)品制成人造眼角膜。1、食品工業(yè)食品添加劑：如食品結(jié)構(gòu)形狀的控制，優(yōu)化食品的風(fēng)味，改善食品的流動(dòng)性，控制粘度，增加食品中的纖維含量等。殼聚糖與酸性多糖反應(yīng)，生成殼聚糖的酸性多糖絡(luò)鹽，此絡(luò)鹽呈肉狀組織纖維，可作為組織形成劑，與豬肉、牛肉、魚和禽肉等混合，制成優(yōu)質(zhì)和低熱量的填充食品，也可通過添加香料、調(diào)料和色素等制成各種人造肉，供既喜歡吃肉又不能吃肉的人食用；可作為增稠劑和穩(wěn)定劑用于蛋黃醬、花生醬芝麻醬、奶油代用品、含沙司罐裝食品等；還可以作為調(diào)味品、豆腐凝固劑等。功能原輔料：如功能性食品包括降酸食品、減肥食品、腸內(nèi)微生物群調(diào)節(jié)食品、補(bǔ)充微量元素食品，抑菌保鮮劑、可食性包裝材料或緩釋材料等。液體處理劑：飲用水的凈化，從廢水中回收蛋白質(zhì)，飲料及酒類的澄清，如澄清糖汁、凈化糖蜜、果酒和果汁的澄清，果汁脫酸和防止醋沉淀，降低液體中的總固體含量等。醫(yī)療衛(wèi)生甲殼素在醫(yī)療衛(wèi)生方面的用途多以衍生物的形式應(yīng)用，例如脫乙酰甲殼素等?？p合線脫乙酰甲殼素可制成纖維做手術(shù)縫合線使用，在血清、尿、膽汁、胰液中仍保持良好的拉力。在傷口愈合后，縫合線可自動(dòng)分解被組織吸收。人造皮膚1987年19861987年骨組織、神經(jīng)組織修復(fù)研究表明，脫乙酰甲殼素能促進(jìn)骨源細(xì)胞的分化，并能促進(jìn)骨骼的形成，可促進(jìn)再生軸突數(shù)目的恢復(fù)以及橫斷面髓鞘面積的增加。止血?jiǎng)┡c抗凝血作用相反，甲殼素的某些衍生物具有優(yōu)良的凝血作用。制藥方面3.1藥物制劑方面含甲殼素60%的片劑可按零級(jí)動(dòng)力學(xué)釋放藥物有效成分，并完全符合藥典規(guī)定的崩解要求。沢柳等將甲殼素與乳糖、鹽酸心得安混合后直接壓片，井上等將難容于水的潑尼松與脫乙酰甲殼素混合后直接壓片，溶出實(shí)驗(yàn)均證明其在胃液中呈零級(jí)釋放。川島等用濕法制備甲殼素與阿司匹林顆粒，干燥后壓片，此片劑在人造胃液或腸液中均呈緩釋性，釋放速度與甲殼素的濃度有關(guān)。李平等將洛美沙星、明膠與脫乙酰甲殼素制成每片含洛美沙星13.33毫克的藥膜，用于治療口腔潰瘍，療效很好。孫多生應(yīng)用甲殼素制得微型膠囊的半透膜可以阻止動(dòng)物細(xì)胞抗體蛋白進(jìn)出，但允許營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物和細(xì)胞分泌的激素等生理活性物質(zhì)出入，保證了細(xì)胞的長期存活。甲殼素還可以作為輔料制成微粒、微囊、粉劑及栓劑等。在發(fā)酵及酶工程領(lǐng)域Weir等1993年成功地將難以與發(fā)酵液分離的酵母用脫乙酰甲殼素進(jìn)行了分離。青島海洋大學(xué)劉萬順等將脫乙酰甲殼素作為絮凝劑用于谷氨酸發(fā)酵液菌體絮凝技術(shù)的研究，發(fā)酵液中菌體的去除率達(dá)98%以上，此項(xiàng)技術(shù)已獲國家發(fā)明專利。姜涌明等用脫乙酰甲殼素為載體，對(duì)木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶及胃蛋白酶進(jìn)行固定化，其活力回收率分別達(dá)47%、50%、74%和55%，酶的穩(wěn)定性得到明顯提高。在細(xì)胞工程領(lǐng)域利用動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)，可以制備稀有的生化藥物和細(xì)胞活性因子等產(chǎn)品。研究證明，脫乙酰甲殼素是一種新型的細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)用的優(yōu)質(zhì)材料。陳西廣等已利用其作為主要原料制成一系列微載體，這種微載體耐高溫高壓，可濕熱除菌通過細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，這種微載體能適宜來源于不同物種的細(xì)胞在其表面高密度生長?；瘜W(xué)反應(yīng)的催化劑脫乙酰甲殼素因分子鏈上具有相鄰的羥基和氨基，對(duì)過渡金屬和稀土金屬有選擇性螯合作用，形成的配合物能催化某些化學(xué)反應(yīng)。分離膜甲殼素可制成交聯(lián)膜、共混膜、超濾膜等，在工業(yè)中有很大用途。另外，甲殼2倍2倍環(huán)保應(yīng)用甲殼素及其衍生物可作為多種助劑應(yīng)用在工業(yè)中，油田污水和煉油廢水中往往含有大量的懸浮物、膠體、乳化油珠及細(xì)菌。另外，甲殼素及其衍生物在農(nóng)業(yè)方面的使用也有很多優(yōu)點(diǎn)：可使土壤中有益的微生物——放線菌增加，而使有害菌——鐮刀菌(Fusarium)等減少；消滅根瘤線蟲，減少土壤連作障礙；使土壤形成團(tuán)?；纳仆寥劳庑?，排水性和保肥力。因而促進(jìn)根部發(fā)育，使根毛增加，增加營養(yǎng)吸收。甲殼素的行業(yè)發(fā)展分析甲殼素和殼聚糖由于其天然無毒和在許多領(lǐng)域的廣泛用途，已引起許多國家的重視，現(xiàn)已成為最熱門的研究領(lǐng)域之一。甲殼素資源的供應(yīng)自然也成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。就國內(nèi)而言，目前殼聚糖的年產(chǎn)量約200t，遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需要。甲殼素需求分析及預(yù)測(cè)全球幾乎所有的國家均在研究開發(fā)甲殼素，每年發(fā)表的論文報(bào)告上萬篇，有的國家平均每3天就申報(bào)一項(xiàng)甲殼素應(yīng)用專利。甲殼素已是一種內(nèi)涵豐富、前景廣闊的全球化和高新技術(shù)化的物質(zhì)，已成為世人矚目的前沿學(xué)科領(lǐng)域。若干年后將形成數(shù)百億美元的市場(chǎng)。面對(duì)世界性的甲殼素研究開發(fā)熱和即將到來的甲殼素時(shí)代，對(duì)于中國來說，是一次機(jī)遇和挑戰(zhàn)。目前我國的甲殼素研究開發(fā)熱也正在興起。全國有數(shù)千家科研院所、大專院校和企業(yè)從事甲殼素的應(yīng)用開發(fā)，近年全國甲殼素的產(chǎn)量已突破4000噸大關(guān)，先后召開各類甲殼素相關(guān)的全國性學(xué)術(shù)會(huì)議8次，發(fā)表的甲殼素論文報(bào)告多達(dá)數(shù)百篇。甲殼素殼聚糖具有許多獨(dú)特的化學(xué)物理性質(zhì)，近年來國際上更是十分重視對(duì)它的深入開發(fā)和應(yīng)用。目前，國際上應(yīng)用甲殼質(zhì)及其衍生物制備的海洋生物材料高科技產(chǎn)品不斷推出，應(yīng)用產(chǎn)品已達(dá)五百種以上，美國、日本、意大利、挪威、印度和南朝鮮等國相繼建立甲殼質(zhì)/殼聚糖生產(chǎn)廠，其中日本和美國是主要生產(chǎn)國家，同時(shí)又是主要的消費(fèi)國。在日本現(xiàn)在可以買到添加有殼聚糖的餅干、面條、牛奶以及甲殼質(zhì)系列保健品。通過對(duì)甲殼質(zhì)和殼聚糖進(jìn)行化學(xué)修飾與改性來制備性能獨(dú)特的衍生物已經(jīng)成為當(dāng)今世界應(yīng)用開發(fā)的一個(gè)重要方面。殼聚糖被廣泛用于制藥，感光材料，食品添加劑，作為金屬合劑以及被用于食品果蔬的防腐與保鮮；用甲殼質(zhì)制備的殼聚糖易溶于水，易被吸收，并且具有抗菌，抗腫瘤和提高植物防御能力等功效；在醫(yī)藥工業(yè)，可制成吸收性手術(shù)縫合線、創(chuàng)可貼、免疫促進(jìn)劑。利用其物理機(jī)械性能，可制成膜狀、膠狀、粉狀物和潤滑劑、抗凝血?jiǎng)?、抗膽固醇劑、抗胃炎劑、酶固定化材料、隱形眼鏡、透析膜、藥物傳送載體、人工腎、人工心臟瓣膜、粘膜止血?jiǎng)?、人造皮膚等眾多用途產(chǎn)品。其中最吸引人的應(yīng)用是利用它們的化學(xué)或生物活性性能，如細(xì)胞結(jié)合和細(xì)胞活化性能。也正是因?yàn)檫@些特征，使得甲殼質(zhì)/殼聚糖及其衍生物的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及到日常生活的各個(gè)方面。特別是當(dāng)前國際走向現(xiàn)代化時(shí)代，工業(yè)突飛猛進(jìn)，可以預(yù)言，甲殼質(zhì)及殼聚糖可望有朝一日將象塑料一樣融合進(jìn)人們的日常生活，成為二十一世紀(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。甲殼素供需綜合分析及預(yù)測(cè)近年來，由于國際市場(chǎng)殼聚糖需求趨旺，日本和美國等從我國大量購買殼聚糖粗品，生產(chǎn)殼寡糖等產(chǎn)品，再以高科技產(chǎn)品返銷我國，獲取高額利潤。我國有豐富蝦蟹殼資源和巨大的殼聚糖制品潛在市場(chǎng)，僅2005年國內(nèi)對(duì)殼聚糖產(chǎn)品的需求量就達(dá)到4000噸，而目前的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以滿足國內(nèi)外急切的市場(chǎng)需求，開發(fā)利用前景十分廣闊。殼聚糖生產(chǎn)原料來源豐富。我國每年水產(chǎn)加工業(yè)的甲殼廢棄物約為三萬噸，可制取3000噸的殼聚糖。但我國的生產(chǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到。福建僅廈門、漳州、泉州三地區(qū)的干品蟹殼年資源量可達(dá)3000噸，可制取300噸殼聚糖。據(jù)了解，每年的5月至9月是生產(chǎn)旺季，甲殼素原料在國內(nèi)外市場(chǎng)非常緊俏。然而，關(guān)于殼聚糖的規(guī)模化生產(chǎn)，目前國內(nèi)，特別是我國南方迄今尚無出口該產(chǎn)品的生產(chǎn)基地，而國外市場(chǎng)隨著對(duì)殼聚糖應(yīng)用開發(fā)的長足進(jìn)步，需求量每年已達(dá)2000噸以上，供需缺口較大。根據(jù)目前有關(guān)方面提供的國際市場(chǎng)情況，今后若干年，僅殼聚糖產(chǎn)品就將有數(shù)億美元的市場(chǎng)。我國市場(chǎng)上已出現(xiàn)近10種以甲殼素為原料制成的功能性保健食品。近幾年來，國產(chǎn)甲殼素以其低廉的價(jià)格、豐富的產(chǎn)量打入了國際市場(chǎng)，僅美國和日本兩個(gè)國家，每年就要從中國進(jìn)口數(shù)千噸甲殼素，與此同時(shí)，甲殼素的開發(fā)利用更是日新月益，2005年就有幾十種甲殼素減肥藥問世。我們國家有著綿長的海岸線和豐富的內(nèi)地湖泊，蝦蟹殼來源廣泛，為甲殼素項(xiàng)目提供了美好的遠(yuǎn)景。隨著甲殼素的需求量不斷增大，甲殼素的身價(jià)也隨之水漲船高，在美國每公斤甲殼素價(jià)值 260美元，在國內(nèi)也不低于100元。如此受寵的甲殼素，它的生產(chǎn)原料卻非常低廉，存在于各種