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，藻類的細胞，節(jié)支動物蝦、蟹、昆蟲的外殼，軟體動物（如魷魚、烏賊）的內(nèi)殼和軟骨，高等植物的細胞壁等，甲殼素每年生命合成資源可達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、污水處理等領域。自20世紀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物之一。甲殼素應用甲殼素的應用范圍十分廣泛，產(chǎn)品大致可分為食品級和工業(yè)級兩個方面。食品級產(chǎn)品可作為食品添加劑、保健功能食品等；工業(yè)級產(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：如食品結構形狀的控制，優(yōu)化食品的風味，改善食品的流動性，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，生成殼聚糖的酸性多糖絡鹽，此絡鹽呈肉狀組織纖維，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)組織修復研究表明，脫乙酰甲殼素能促進骨源細胞的分化，并能促進骨骼的形成，可促進再生軸突數(shù)目的恢復以及橫斷面髓鞘面積的增加。止血劑與抗凝血作用相反，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%的片劑可按零級動力學釋放藥物有效成分，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，溶出實驗均證明其在胃液中呈零級釋放。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。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。孫多生應用甲殼素制得微型膠囊的半透膜可以阻止動物細胞抗體蛋白進出，但允許營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物和細胞分泌的激素等生理活性物質(zhì)出入，保證了細胞的長期存活。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行了分離。青島海洋大學劉萬順等將脫乙酰甲殼素作為絮凝劑用于谷氨酸發(fā)酵液菌體絮凝技術的研究，發(fā)酵液中菌體的去除率達98%以上，此項技術已獲國家發(fā)明專利。姜涌明等用脫乙酰甲殼素為載體，對木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶及胃蛋白酶進行固定化，其活力回收率分別達47%、50%、74%和55%，酶的穩(wěn)定性得到明顯提高。在細胞工程領域利用動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術，可以制備稀有的生化藥物和細胞活性因子等產(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，可濕熱除菌通過細胞培養(yǎng)實驗，這種微載體能適宜來源于不同物種的細胞在其表面高密度生長?；瘜W反應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反應。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)保應用甲殼素及其衍生物可作為多種助劑應用在工業(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：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?；?，改善土壤通氣性，排水性和保肥力。因而促進根部發(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域之一。甲殼素資源的供應自然也成為人們關注的熱點。就國內(nèi)而言，目前殼聚糖的年產(chǎn)量約200t，遠不能滿足市場需要。甲殼素需求分析及預測全球幾乎所有的國家均在研究開發(fā)甲殼素，每年發(fā)表的論文報告上萬篇，有的國家平均每3天就申報一項甲殼素應用專利。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化的物質(zhì)，已成為世人矚目的前沿學科領域。若干年后將形成數(shù)百億美元的市場。面對世界性的甲殼素研究開發(fā)熱和即將到來的甲殼素時代，對于中國來說，是一次機遇和挑戰(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)從事甲殼素的應用開發(fā)，近年全國甲殼素的產(chǎn)量已突破4000噸大關，先后召開各類甲殼素相關的全國性學術會議8次，發(fā)表的甲殼素論文報告多達數(shù)百篇。甲殼素殼聚糖具有許多獨特的化學物理性質(zhì)，近年來國際上更是十分重視對它的深入開發(fā)和應用。目前，國際上應用甲殼質(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，應用產(chǎn)品已達五百種以上，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，同時又是主要的消費國。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。通過對甲殼質(zhì)和殼聚糖進行化學修飾與改性來制備性能獨特的衍生物已經(jīng)成為當今世界應用開發(fā)的一個重要方面。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)，可制成吸收性手術縫合線、創(chuàng)可貼、免疫促進劑。利用其物理機械性能，可制成膜狀、膠狀、粉狀物和潤滑劑、抗凝血劑、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、粘膜止血劑、人造皮膚等眾多用途產(chǎn)品。其中最吸引人的應用是利用它們的化學或生物活性性能，如細胞結合和細胞活化性能。也正是因為這些特征，使得甲殼質(zhì)/殼聚糖及其衍生物的應用領域幾乎涉及到日常生活的各個方面。特別是當前國際走向現(xiàn)代化時代，工業(yè)突飛猛進，可以預言，甲殼質(zhì)及殼聚糖可望有朝一日將象塑料一樣融合進人們的日常生活，成為二十一世紀的支柱產(chǎn)業(yè)之一。甲殼素供需綜合分析及預測近年來，由于國際市場殼聚糖需求趨旺，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，僅2005年國內(nèi)對殼聚糖產(chǎn)品的需求量就達到4000噸，而目前的產(chǎn)量遠遠難以滿足國內(nèi)外急切的市場需求，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)及應用現(xiàn)狀遠遠未達到。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)外市場非常緊俏。然而，關于殼聚糖的規(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，而國外市場隨著對殼聚糖應用開發(fā)的長足進步，需求量每年已達2000噸以上，供需缺口較大。根據(jù)目前有關方面提供的國際市場情況，今后若干年，僅殼聚糖產(chǎn)品就將有數(shù)億美元的市場。我國市場上已出現(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格、豐富的產(chǎn)量打入了國際市場，僅美國和日本兩個國家，每年就要從中國進口數(shù)千噸甲殼素，與此同時，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，為甲殼素項目提供了美好的遠景。隨著甲殼素的需求量不斷增大，甲殼素的身價也隨之水漲船高，在美國每公斤甲殼素價值 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