在今年俄羅斯世界杯期間，麻辣小龍蝦火爆了一把。但在享受美味之余，一桌子的蝦殼也讓人“頭疼”不已。

　　“蝦蟹殼和貝類廢棄物造成資源的極大浪費(fèi)，因此，下腳料的高值化利用是亟待解決的問題之一?！敝袊?guó)科學(xué)院海洋研究所研究員邢榮娥說。

　　這些“廚余垃圾”及“水產(chǎn)品及食品加工的丟棄物”在邢榮娥眼中全身都是寶。從事海洋生物資源及加工下腳料的高值化利用研究與生物制品開發(fā)的邢榮娥，工作所用原料就是這些貝類加工下腳料和蝦蟹殼。

　　“蟹將軍”有了新用途

　　殼寡糖集營(yíng)養(yǎng)、保健于一體，廣泛應(yīng)用于食品、保健品、醫(yī)藥等領(lǐng)域，是一種富含陽離子的功能性寡糖。

　　針對(duì)現(xiàn)有殼寡糖制備的技術(shù)難點(diǎn)，邢榮娥所在的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)了微波制備海洋生物寡糖新技術(shù)和新設(shè)備。研究人員將微波作用、分子截留、流態(tài)化技術(shù)相結(jié)合，突破寡糖綠色制備關(guān)鍵技術(shù)，研制微波連續(xù)動(dòng)態(tài)反應(yīng)制備系統(tǒng)，建立高效、低能耗制備高純度寡糖的工藝技術(shù)，該設(shè)備具備微波連續(xù)可調(diào)、實(shí)時(shí)測(cè)溫、分子量可控、自動(dòng)化控制等功能。

　　“我們從蝦蟹殼里面提取的甲殼素，變成殼聚糖，再把殼聚糖降解變成殼寡糖，進(jìn)一步通過基團(tuán)修飾或者復(fù)配，得到適用于各種領(lǐng)域的綠色無污染的產(chǎn)品。由于取自海洋廢棄物，該技術(shù)對(duì)海洋環(huán)境和陸地環(huán)境都有益。”邢榮娥說。

　　為了研究殼寡糖的作用機(jī)制并確定哪一個(gè)寡糖單體起主要活性作用，對(duì)其分離純化成為技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)之一。目前單一聚合度殼寡糖可以通過兩種方式獲得。一種是以單糖或寡糖為原料，通過化學(xué)法、酶法或生物合成法等合成單一聚合度的殼寡糖。然而，殼寡糖的化學(xué)合成步驟煩瑣，成本較高，采用酶法和生物合成法也只能獲得某些特定聚合度的殼寡糖。

　　另一種為從殼寡糖的混合物中分離純化得到，包括金屬親和色譜、強(qiáng)酸性離子交換色譜等。然而，目前報(bào)道的殼寡糖的分離主要集中在一些2-6聚合度的殼寡糖單體，且5糖和6糖純度較低，對(duì)于聚合度大于6的高純度殼寡糖單體的分離仍非常困難，目前尚未有人分離得到。

　　針對(duì)該問題，邢榮娥與其團(tuán)隊(duì)成員李克成等人建立了高純度2-8單一聚合度殼寡糖單體的制備色譜分離技術(shù)，突破了高聚合度殼寡糖單體的分離純化技術(shù)，可一次性分離得到高純度的2-8糖殼寡糖單體，大大提升了殼寡糖單體分離范圍和純度，單體純度、產(chǎn)率都高于原有技術(shù)，其中殼七糖、殼八糖是國(guó)際上首次分離得到。

　　廢料也有高價(jià)值

　　我國(guó)扇貝產(chǎn)量每年可達(dá)120萬噸，可食部分僅占30%~40%，其中60%~70%的裙邊、內(nèi)臟和貝殼等下腳料被丟棄。而這些廢料中藏著不少“寶貝”。

　　γ-氨基丁酸具有健腦、改善睡眠等多種活性，應(yīng)用潛力巨大。但是，化學(xué)法合成的γ-氨基丁酸純度雖高，但不能用于食品。作為食品添加，只能利用生物法。

　　邢榮娥所在團(tuán)隊(duì)便將目光放在了數(shù)量巨大的貝類下腳料上。經(jīng)過多年研究，該團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)外首次以內(nèi)臟和裙邊為原料，通過菌株篩選、誘變，獲得了新的菌種。該菌種生物轉(zhuǎn)化貝類加工下腳料制備γ-氨基丁酸效率高，產(chǎn)品天然、無毒，符合食品添加要求。

　　該技術(shù)使貝類加工下腳料得到了高附加值利用，減少了廢棄下腳料所帶來的污染環(huán)境等問題，提高了我國(guó)貝類資源可持續(xù)利用的技術(shù)水平。

　　該團(tuán)隊(duì)還以貝殼為原料，研制開發(fā)了果蔬降農(nóng)殘產(chǎn)品，對(duì)毒死蜱、噠螨靈等農(nóng)藥清除率達(dá)到90%以上。

　　成果轉(zhuǎn)化很關(guān)鍵

　　“成果只有成功轉(zhuǎn)化進(jìn)入市場(chǎng)，才能實(shí)實(shí)在在發(fā)揮作用，服務(wù)社會(huì)?！币恢币詠恚蠘s娥所在團(tuán)隊(duì)十分重視與企業(yè)打交道，一直在想如何把產(chǎn)品做出來。

　　“必須要得到企業(yè)的認(rèn)可，給企業(yè)做轉(zhuǎn)化、做生產(chǎn)線與實(shí)驗(yàn)室作研究是不一樣的，里面有大量的技術(shù)困難需要克服，這就是需要經(jīng)過小試、中試，最后才到產(chǎn)業(yè)化的原因之一，成果若要真正用起來還是很難的?！毙蠘s娥說。

　　困難不止于此，邢榮娥提到，做應(yīng)用研究有個(gè)難點(diǎn)就是不好發(fā)文章，但學(xué)生畢業(yè)又需要論文，同時(shí)還要兼顧做出的東西能應(yīng)用?！拔覀兒芏鄸|西是在解決應(yīng)用方面的技術(shù)難點(diǎn)，不具備發(fā)文章的條件，而且偏應(yīng)用的情況下，很多數(shù)據(jù)不足以支撐發(fā)一篇高質(zhì)量文章。”她說。

　　無論如何，邢榮娥所在團(tuán)隊(duì)與企業(yè)的合作可謂碩果累累。例如，2014年團(tuán)隊(duì)與山東衛(wèi)康生物醫(yī)藥科技有限公司合作，使得殼寡糖被國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委批準(zhǔn)為新食品原料，并協(xié)助合作企業(yè)獲得了首個(gè)殼寡糖新資源食品生產(chǎn)許可證。

　　近3年來，山東衛(wèi)康生物醫(yī)藥科技有限公司已累計(jì)實(shí)現(xiàn)新增銷售收入5.38億多元，新增利稅7700多萬元；山東魯健生物醫(yī)藥科技有限公司已累計(jì)實(shí)現(xiàn)新增銷售收入1.76億元，新增利稅2275萬元。

　?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2018-07-16 第6版 院所)

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