“十五”国家科技攻关计划生物工程技术项目系列报道 （3）
寡糖新产品开发——壳寡糖
中科院大连化学物理研究所 杜煜光 白雪芳
壳寡糖是由2～10个氨基葡萄糖以?茁-1,4-糖苷键连接而成的低聚氨基葡萄糖，通常是利用海洋动物的甲壳素
（虾、蟹壳等）脱乙酰化的产物——壳聚糖为原料，通过生物工程技术降解制备得到。壳寡糖具有调控植物生长、
防治植物病害、调节人体免疫、抑制肿瘤等功能，可广泛用于工业、农业、医学、环保、国防、食品、日用化工等
领域。
一、攻关完成目标及水平
该项目利用反应分离耦合技术制备壳寡糖，将纳米膜技术应用于壳寡糖的浓缩及纯化，建立了一套具有我国自
主知识产权的壳寡糖制备工艺。
该项目采用连续酶反应及膜分离耦合技术，结合纳米滤膜技术，优化了反应分离条件，完成中试工艺放大，并
建立了质量控制标准；利用固定化酶填充床生物反应器制备壳寡糖，优化了反应分离条件，并进行了中试放大试验；
完成了壳寡糖产品的稳定性试验、安全性评价报告，提出壳寡糖产品行业质量标准草案；完成了不同级别的壳寡糖
产品的规模化产业化目标任务，获得国家食品药品管理局颁发的壳寡糖保健食品证书（国食健字G20040355号）及
壳寡糖饲料新产品证书；实现了壳寡糖原料及其产品的产业化。
二、产品工艺流程
在200L反应、分离、浓缩装置的中试车间，采用异位分离和生物反应耦合技术进行壳寡糖的中试生产，在此
基础上，完成10t/a壳寡糖中试生产，为实现生产500t/a壳寡糖产业化奠定了基础。
三、性能特点及推广应用
1.壳寡糖生物农药和饲料性能特点 环境相容性好：环境中易分解，无残留影响，对环境和生态平衡无不良影
响；超高效，通常每亩用量为0.5～2.0g；安全性好，以农副产品为原料制成的纯生物制剂，安全无毒；不会引起
抗药性反应，诱导植物产生系统获得性免疫反应，即SAR反应。
2.壳寡糖保健食品性能特点 具有免疫调节的保健功能；调节血脂、对化学性肝损伤有辅助保护作用；具有促
进排铅作用的生理功能。
3.产品推广应用情况 壳寡糖生物农药在经济作物瓜果、蔬菜、烟草、棉花等19种植物上使用效果表明：对
西瓜、木瓜病毒病的防效达85.3%和96%；对白菜细菌病、辣椒病毒病的防效达85%和83.7%；对烟草病毒病防效达
76.49%。已获得农业部农药临时登记证（LS20001432）。年产百吨“好普”生物农药产品，产值近千万元。2001年
在大连开发区建成5000t/a壳寡糖生物农药水剂的产业化基地，产品目前已在全国17个省、市推广应用,仅辽宁、
海南、陕西三省推广面积就达到14.3万ha。
根据壳寡糖的抗肿瘤作用研制的保健食品“奥利奇善”胶囊，已获国家卫生部保健食品证书（卫食健字2001
第0039号）。年产万瓶“奥利奇善”胶囊，产值千万元。已在北京、上海、广州、大连、武汉等地销售。以壳寡糖
为主要成分促进排铅作用的“派其安”胶囊已实现产业化。根据市场需求，课题组以壳寡糖为主要原料，研制了具
有调节血脂、对化学性肝损伤有保护功能的“久康奇善”胶囊，已获得国家食品药品监督管理局保健食品“久康奇
善胶囊”证书(国食健字（G20040355)）。
采用壳寡糖免疫增强剂养殖中国对虾技术，进行了大规模（3000亩）生产应用实验，养殖的中国对虾显示出
明显的抗病活性。子课题“天然寡糖免疫增强剂健康养殖中国对虾技术研究”于2002年9月26日通过中国科学院
的验收。在壳寡糖饲料免疫功能方面，主要研究了壳寡糖饲料对肉仔鸡免疫及生长的影响。结果表明：壳寡糖组盲
肠内容物中大肠杆菌、双歧杆菌和乳酸杆菌的数量均呈下降趋势；回肠微绒毛密度增加；胸腺和法氏囊相对重量增
加，血清新城疫抗体效价提高；增重和料重比得到明显改善。壳寡糖饲料可抑制肉仔鸡肠道菌，促进微绒毛生长发
育，提高免疫能力和生产性能。
壳寡糖农药可以有效降低化学农药的施用量，改善土壤环境，生产无公害绿色粮食、蔬菜、水果、花卉的品质，
促进我国农业可持续发展，为开发壳寡糖饲料、饵料奠定了良好的基础。随着壳寡糖应用研究不断发展，将会在农
业、保健、医药等领域形成巨大的社会效益和经济效益。
四、发展建议
大部分欧美、韩国及日本厂商直接利用壳寡糖生产高端产品，涉及抗癌药物、保健食品、新型农药、美容化妆
品等各个领域。原料需求成为壳寡糖国际市场的重要组成部分，据估计，仅韩国1家大型跨国公司的需求量就达到
60t/a。美国1家天然产物公司的需求量也达到100t/a，泰国、中国台湾等东南亚国家和地区需求量也在增长。我
国作为世界制造业中心，拥有廉价的劳动力，成为国际厂商的主要原料供应地。
国内已有部分厂商将壳寡糖应用于产品制造中。如知名化妆品牌“大宝”，就使用了大量的壳寡糖。此外，新
型绿色生物农药及饲料添加剂对壳寡糖的原料需求也不容忽视。
我国是甲壳质类产品生产大国，目前产量约为2000～3000t/a，该类产品多是将虾蟹壳经强酸、强碱除蛋白、
脱钙及脱乙酰化处理后得到，会造成一定程度的环境污染。而目前我国甲壳素的深加工产品很少，多数是以原料的
形式出口，经过国外深加工后返销国内，建议发展具有自主知识产权的甲壳素深加工技术，加速壳寡糖开发应用研
究。