[发明专利]一种含螯合基团的壳聚糖及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种壳聚糖，特别是一种含螯合基团的壳聚糖及其制备方法和在去除农药残留中的应用。

背景技术

农药是保证农业、林业和畜牧业等产业丰产丰收的重要生产资料。农药的大规模推广和使用，保证了农业、林业和畜牧业等产业产品产量的不断增加，已经成为改善人类食物供应的重要手段；其次农药也用于杀灭和控制危害人畜卫生和健康的蚊、蝇、虱、蚤和嶂等害虫以及病菌，使人畜安宁、稳定地生活，健康地成长。因此，农药对一个国家现代化的重要性是不言而喻的。

但是，使用农药造成的农药残留给人类的生产和生活带来了严重的危害，具体表现在以下几个方面：1、食品中的农药残留严重威胁人畜的健康。食用含有大量高毒、剧毒农药残留的食物会导致急性中毒事故。长期食用农药残留超标的农副产品，残留农药在人体内长期蓄积滞留会引发慢性中毒，以致诱发许多慢性疾病，如心脑血管疾病，糖尿病、肝病、癌症等。更为严重的是农药在人体内的蓄积，会通过怀孕和哺乳传给下一代，殃及子孙后代的健康。2、土壤中的农药残留严重影响了农业生产。由于不合理使用农药导致药害事故频繁，经常引起农作物的大面积减产甚至绝产；很多农药的半衰期很长，施用以后会在土壤中长时间残留，极易对后茬敏感作物产生药害。3、农药残留严重影响了进出口贸易。我国的中草药、水果和蔬菜中的农药残留超标已经是不争的事实，许多发达国家以农药残留量为技术壁垒，限制我国的中草药、水果和蔬菜等各种农副产品的出口。过高的农药残留严重损害了我国的国际形象，给我国造成了极大的经济损失。4、农药残留造成了严重的环境污染。农药残留被作物根系吸收或逸散到大气中，最终被雨水或灌溉水带入河流或渗入地下水，最终破坏生态水系，给人类带来的后果将是灾难性的。农药残留直接危害人们的健康，引发社会恐慌甚至动乱，并成为社会不稳定、不和谐的因素。农药残留造成的巨大危害已经使得人们不得不正视它的存在、并努力寻找解决办法。

当前，世界各国，特别是发达国家对农药残留问题高度重视，对各种农副产品中农药残留都规定了越来越严格的限量标准。日本自2006年5月29日起施行《食品残留农业化学品肯定列表制度》，欧盟也已经从2007年4月1日起实施新出台的《化学品注册、评估、许可和限制制度》。日本的《食品残留农业化学品肯定列表制度》将原来只针对25种农业化学品，在186种农产品、食品中设立9321个限量标准，分别增加到796种化学品，300种农产品，53862个限量标准。我国目前已建立的92种(类)作物的807项农药残留限量标准已经远远落后于时代的发展和要求。因此2010年成立的第一届国家农药残留标准审评委员会要求在三年内使我国的农药残留标准达到7000项左右。这充分说明了农药残留已经得到了越来越广泛的关注和重视。

农副产品是人类食品的主要来源，而饮食是人类生存的第一需要。随着经济的发展、科技的进步、生活水平的提高，人类对自身生存的安全有了更加深刻的理解，农产品中农药残留问题已引起人们的高度重视，如何去除农产品中的农药残留也已成为世界各国的研究热点。目前难以在短期内从源头解决农产品中农药残留超标问题，为保障消费者身心健康和生命安全，采取有效的技术手段去除农产品中的残留农药是一项可采用的应急措施。农药残留的去除方法主要有生物降解方法、物理方法、化学方法等。

生物降解是指通过生物(包括各种微生物、植物和动物)的作用将大分子分解成小分子化合物的过程。化学合成农药的生物降解主要是通过微生物、降解酶、工程菌、植物等来进行。微生物是农药转化的重要因素之一，微生物降解农药的实质是酶促反应。其主要降解途径有氧化、还原、水解、脱卤、甲基化、去甲基化、去氨基等反应。微生物对农药的降解作用都是在酶参与下完成的，这些降解酶有的是微生物固有的，有的是由于变异而产生的。降解酶对农药的降解效果远胜于微生物本身，尤其是在残留农药质量浓度低的情况下。农药降解酶基因的克隆与表达可以构建降解谱广、降解彻底的工程菌。人们可以通过基因工程技术将表达高效降解农药的酶的基因构建到载体中，经转化获得工程菌来提高降解作用的特定蛋白或酶的表达水平，从而提高降解效率。