氨基寡糖素

化学名称：β-（1, 4）-2- 氨基- 2- 脱氧-D-葡聚糖。
中文名称：壳寡糖、氨基寡糖素、几丁聚糖、低聚壳聚糖、寡聚氨基葡糖。

简称：COS

分子式：
(C6H11NO4)n（n=2~20）

氨基寡糖素是以丰富的海洋生物资源（虾、蟹壳）为原料，通过技术先进的生物酶降解技术得到的聚合度低于20的低聚糖，是自然界中“带正电荷的天然活性产物”，是由氨基葡萄糖以β-1,4糖苷键连接而成。根据植物的生长需要，分为固态和液态两种类型。壳寡糖本身含有丰富的C、N, 可被微生物分解利用并作为植物生长的养份。 

农业应用

氨基寡糖素（壳寡糖)在农业上应用具有微量(PPM级)、高效、低成本、无公害等特点，对我国农业可持续性发展具有重要意义。

机理特性

氨基寡糖素（农业级壳寡糖）能对一些病菌的生长产生抑制作用，影响真菌孢子萌发，诱发菌丝形态发生变异、孢内生化发生改变等。能激发植物体内基因，产生具有抗病作用的几丁酶、葡聚糖酶、植保素及PR蛋白等，并具有细胞活化作用，有助于受害植株的恢复，促根壮苗，增强作物的抗逆性，促进植物生长发育。

在农业种植上的应用

一、诱导杀菌剂

壳寡糖以其来源广泛、诱抗活性高并能调节植物生长发育等优势，逐渐成为国内外关注热点。作为生物农药，壳寡糖在防病和抗病方面有着多种机制，除了作为活性信号分子，迅速激发植物的防卫反应，启动防御系统，使植物产生酚类化合物、木质素、植保素、病程相关蛋白等抗病物质，并提高与抗病代谢相关的防御酶和活性氧清除酶系统的活性，寡糖对植物病原菌直接的抑制作用也是其抗病的必要组成部分。一般认为氨基寡糖素抗菌机理是:在酸性条件下,氨基寡糖素分子中—NH+3与细菌细胞壁所含硅酸、磷酸脂等解离出阴离子结合,从而阻碍细菌大量繁殖;然后,氨基寡糖素进一步低分子化,通过细胞壁,进入微生物细胞内,使遗传因子从DNA到RNA转录过程受阻,造成微生物彻底无法繁殖。将氨基寡糖素用于制造生物农药是未来的发展方向,它在环境中易于降解,完全不会对环境造成污染，兼有药效和肥效双重生物调节功能的特点,可诱导激活植物免疫系统,提高植物抗病毒能力。

二、植物功能调节剂

氨基寡糖素（壳寡糖）可作为植物功能调节剂,具有活化植物细胞，促进植物生长，调节植物抗性基团的关闭与开放,激活植物防御反应,启动抗病基因表达等作用。日本已将氨基寡糖素制成植物生长调节剂,用于提高某些农作物产量。张文清等研究了氨基寡糖素对黄瓜生长的促进作用，结果表明，氨基寡糖素处理过的黄瓜植物不但对霜霉病的抗性增强，而且对果实采收期可提前3～5d，产量明显提高。

三、种子被膜剂

氨基寡糖素（壳寡糖）作为一种植物生长调节剂及抗菌剂，可诱导植物产生PR蛋白和植保素，利用氨基寡糖素为基本成分研制的新型种衣剂，具有巨大的生产潜力。陆引罡等对氨基寡糖素油菜种衣剂剂型应用效果进行研究，利用壳聚糖酶降解壳聚糖获得的氨基寡糖素为基本成分，配以化肥、微量元素及防腐剂等成分进行混合，调制成较稳定的胶体溶液后拌种，对油菜种子发芽和出苗均无明显影响，但可促进油菜生长，提高壮苗率，增加产量，增产幅度在4.33%～9.67%，增产以增加每角果粒数为主。氨基寡糖素（壳寡糖）拌种可明显抑制油菜菌核病的发生，3个油菜品种的防治率为34.19%～44.1%。

四、作物抗逆剂

氨基寡糖素（壳寡糖）诱导作物的抗性不仅表现在抗病(生物逆境)方面,也表现在抵抗非生物逆境方面。施用氨基寡糖素对作物的抗寒冷、抗高温、抗旱涝、抗盐碱、抗肥害、气害、抗营养失衡等方面均有良好作用。这是由于氨基寡糖素对作物本身以及土壤环境均产生了多方面的良好影响,譬如氨基寡糖素诱导作物产生的多种抗性物质中,有些具有预防、减轻或修复逆境对植物细胞的伤害作用;另氨基寡糖素能促使作物生长健壮,健壮植株自然也有较强的抗逆能力。郭红莲等以草莓悬浮培养的细胞为对象,研究了氨基寡糖素处理对活性氧代谢的效应。结果表明,氨基寡糖素可诱导草莓悬浮培养细胞的活性氧迸发,同时也可诱导活性氧清除酶活性上升,可以认为氨基寡糖素处理能直接诱导活性氧产生速率的早期直接增加。这可能有利于启动活性氧信号系统,并引起抗性信号的转导。而在处理后期活性氧清除酶———CAT和SOD活性显著增加,可以清除过多活性氧,避免活性氧积累对细胞的伤害作用。因而氨基寡糖素处理草莓细胞可以诱导产生抗性反应。实践中,当作物幼苗遇低温冷害而萎蔫时,及时施用氨基寡糖素,很快植株就恢复了长势;当作物不论是什么原因导致根系老化时,施用氨基寡糖素能促发有活力的新根;当作物遭受农药药害导致枝叶枯萎时,施用氨基寡糖素可以辅助解毒并使之很快就抽出新的枝叶。

五、提高杀虫活性和趋避活性

常规使用的杀虫剂剂型及施药方法难以使农药充分接触到靶标昆虫,更多的是残留在环境中,造成浪费,且污染环境,给人类健康造成危害。所以如何提高杀虫剂的缓释性能就成为了亟需解决的问题。张宓等将壳聚糖及壳寡糖用于室内杀虫实验。结果表明,对鳞翅目和同翅目害虫均具有一定的杀虫活性,在相同浓度下,对小菜蛾的杀虫活性高于对棉铃虫,对不同蚜虫的杀虫活性一般在60%～80%之间,最高可达99%。