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以发酵技术萃取几丁聚醣

2021-10-19

以发酵技术萃取几丁聚醣

几丁质(chitin)又称甲壳素,几丁聚醣(chitosan)是其衍生 二者都 beta-1,4 结的多醣 N-acetyl-D- glucosamineD-glucosamine等单醣所组成的线性生物材 自然界中常见于无脊椎动物骨架以及真菌细胞,市售的几丁 质大多由虾、蟹壳中等水产加工的废弃物所萃取。

昆虫是几丁质三大来源之一,几丁质在昆虫体内分布广泛,昆虫硬壳的几丁质多醣约占干重的20%。因此在几丁质供不应求之下开发昆虫来源的几丁质及几丁聚醣有其需求。

黑水虻为世界粮农组织推荐的应用昆虫,能转换有机资源物如叶菜类、酒糟粕类或是果皮菜渣类等成为昆虫虫体,减少再处理成本,可开发做为昆虫油、昆虫蛋白、抗菌胜肽或几丁聚醣,再循环应用于饲料或饲料添加物系统,有助于提升动物的健康与营养,同时创造人们更好的生活环境质量。

本技术利用黑水虻蛹壳进行加工,利用微生物发酵法萃取几丁质,此方法具有减少大量使用酸碱液体的优点。经由去除蛋白质、灰份、去乙酰后, X 光绕射分析(X-ray diffraction analysis, XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及傅里叶转换红外光谱(FTIR)进行物理性分析,确认黑水虻几丁质与几丁聚醣的成份,建立其质量管控技术,包括重金属含量及总生菌量,都符合几丁质饲料添加剂的规范。同时本产品也具有抗菌效果。已于2018年申请我国与中国的发明专利。

几丁质与几丁聚醣除了可作为低热量食品成份原料外,在环保方面可提高废水之污染物去除效率,改善纺织品耐洗性和抗静电特性,在农业方面可抑制土壤病原真菌和线虫的生长,可做为我国农委会公告之免登记植物保护资材,并可提高小麦、大麦、燕麦和豌豆的产量高达20%

几丁质化学结构含有反应性官能团, 即胺基和羟基(hydroxyl groups),在医学上有抗菌作用、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、免疫刺激和降胆固醇的特性。作为组织修复之止血剂,促进伤口愈合,作为抗凝剂,防止病原体生长,可作为不具过敏性之药物载体,以及高延展强度之生物降解塑料。

黑水虻已被联合国粮农组织(FAO)列为可食性的经济昆虫, 且欧盟(EU)2015年已修订新型的食物法规,放宽昆虫做为 食物原料,农委会2015年也订定黑水虻可供做为家畜、家禽 和水产动物之饲料原料。黑水虻本身富含丰富的蛋白质、油 脂、几丁质和抗菌胜肽等成分,本项黑水虻的萃取技术具多 元化用途,有助于打造新型态的昆虫蛋白质及几丁质产业链。

黑水虻蛹壳几丁质与几丁聚醣的电显图

(A) 几丁质500X (B) 几丁质 2000X (C) 几丁聚醣 500X (D) 几丁聚醣 2000X



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