海鲜废弃物变黄金？壳聚糖提取新法环保无污染

OceanWetlands

每当海鲜盛宴结束，无数龙虾、螃蟹和虾的废弃外骨骼，就成了餐桌上饕餮们制造的厨余垃圾。这些从进化的角度看来可称得上复杂、精致的外骨骼，哪怕是大自然为这些美味生物打造的华美盔甲，可在享受一顿美味的同时，却又注定被扔进废物堆。那么，在资源环境天花板日渐呈现的时下，可有法子，变废为宝呢？

近期，“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到2024年2月发表在《International Journals of Biological Macromolecules》上的研究报告指出，美国康涅狄格大学营养科学系的研究人员们找到了一种更为环保的方法，能够从海鲜废弃物中提取壳聚糖，而且无需使用对环境有害的腐蚀性化学品。这一发现有望为制作生物降解包装、食品以及制药和化妆品添加剂提供绿色途径。

死去的小龙虾的虾壳，成了土壤天然的“肥料”。译者摄于南方农村地区外来入侵物种调研。©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）工作组

一直以来，龙虾、螃蟹和虾等海鲜的复杂外骨骼一直被当做废物，每年有数百万吨被随意丢弃。这其中蕴含着丰富的有机聚合物——壳聚糖，可以成为制作各种环保产品的重要原料。然而，传统的壳聚糖提取过程却需要使用腐蚀性的工业化学品，如盐酸，不仅环境污染，而且需要高温操作，废弃时还需要大量水资源中和其毒性。这使得壳聚糖提取变得不那么环保可行。

养殖的厄瓜多尔白虾，是国际市场上非常受欢迎的海鲜产品。摄影©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）工作组

不过，康涅狄格大学科研人员的研究开启了另外一种可能性。他们提出了一种新的、更为环保的壳聚糖提取方法，采用了一种黏稠的溶剂，应用于碎碎的甲壳动物外壳，成功分离了其中的壳聚糖、蛋白质和钙盐。与传统方法不同，他们选用了有机乳酸和苹果酸等食品中常见的有机酸，以及甘油和氯化胆碱等物质，组成了一种“富含氢键”的溶剂，取得了显著的效果。

上图：海南三亚市场上售卖的牡蛎（生耗）带着坚硬的外壳。摄: 韩建林（绿会专家） ©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands） 

为了验证这种新型溶剂的可行性，研究人员购买了杂货店里的雪蟹腿和螯，经过煮肉、高温烘烤和粉碎后，应用了含有甘油、氯化胆碱和乳酸酸的溶剂，以及将乳酸酸替换为苹果酸的另一种溶剂。结果显示，这两种溶剂都成功地打破了氢键，提取出了壳聚糖，但含有乳酸酸的溶剂表现更为出色，且在三次使用后仍然有效。这一创新不仅省去了高温操作，而且在废弃时无需大量水资源中和其毒性，因此更为环保可持续。

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编译 | Wendy

审 | LYJ

排版 | 绿叶

【拓展阅读】

【参考链接】

原文地址：Yang Y, Zhu H, Qiao M, et al. Glycerol/organic acid-based ternary deep eutectic solvents as a green approach to recover chitin with different molecular weight from seafood waste[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 257: 128714.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813023056131

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