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文章背景简介
BACKGROUND INTRODUCTION
几丁质是一种丰富的天然多糖，在自然界中广泛存在，是许多甲壳类动物、昆虫外骨骼以及真菌细胞壁的主要成分。然而，大量的含几丁质食物废弃物（如虾壳、蟹壳等）在食品加工过程中被产生并丢弃，这不仅造成了资源的极大浪费，还可能对环境带来负面影响。在这样的背景下，如何实现这些几丁质食物废弃物的高值化利用成为了一个亟待解决的问题。
二-N-乙酰基壳二糖作为一种具有重要生物活性的低聚糖，在医药、食品、化妆品等多个领域展现出了广阔的应用前景。例如，它具有抗炎、抗菌、抗氧化等多种生理功能，能够调节人体免疫系统、改善肠道菌群等。传统的化学合成方法制备二-N-乙酰基壳二糖存在诸多弊端，如反应条件苛刻、副反应多、产物分离困难以及对环境的污染等。相比之下，生物催化法以其高效、环保、特异性强等优点逐渐成为研究的热点。而几丁质酶能够特异性地降解几丁质，生成二-N-乙酰基壳二糖，为从几丁质食物废弃物中制备该物质提供了可能。
固定化酶技术在近年来的发展为解决酶的稳定性、回收利用等问题提供了有效的手段。通过将几丁质酶固定在合适的载体上，可以提高酶的稳定性和重复使用性，降低生产成本，同时也便于与反应体系分离，有利于实现连续化生产。基于此，作者开展了这项关于利用固定化几丁质酶作为生物催化平台，从回收的几丁质食物废弃物中生产二-N-乙酰基壳二糖的研究，旨在探索一种可持续、高效的资源回收利用途径，为实现几丁质食物废弃物的高值化转化提供理论支持和实践参考。
为了开发一种高效的生物催化几丁质酶固定化系统，用于从几丁质废物中产生生物活性的二-N-乙酰基壳二糖，泰国维迪亚西里梅迪科学技术研究所Ailada Charoenpol等人于2024年7月在《Bioresource Technology》（IF=9.7，Q1）发表了题为“Immobilized chitinase as effective biocatalytic platform for producing bioactive di-N-acetyl chitobiose from recycled chitin food waste”的文章。
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所用到的主要方法
METHODS
1、电子显微镜（TEM）分析
2、傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析
3、热重分析（TGA）
4、薄层色谱（TLC）分析
5、高效液相色谱（HPLC）分析
6、四极杆飞行时间质谱（QTOF-MS）分析
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文章摘要
ABSTRACT
本文通过几丁质酶在磁性纳米颗粒（MNPs）上的固定化，作为从几丁质废物中酶促生产二-N-乙酰基壳二糖的生物相容性载体。几丁质酶固定化的产率为88.9±1.6%，活性保留率为97.8±1.0%，与游离酶相比，固定化具有更好的热稳定性和储存稳定性。实际的好处是，磁性纳米载体的附着可以在重复应用后很容易地回收酶，从而可持续地重复使用。在固定状态下，经过16个反应循环，几丁质酶仍保持了39.7±2.6%的起始活性。此外，固定化几丁质酶比游离几丁质酶具有更高的催化活性，可以在一步反应中将虾壳和鱿鱼的几丁质转化为二-N -乙酰基几丁质。从虾壳中纯化的化合物最终收率为37.0±1.2%，从鱿鱼壳中纯化的化合物最终收率为61.1±0.5%。综上所述，作者开发了一种高效的几丁质酶固定化生物催化系统，用于从几丁质废弃物中生产具有生物活性的二-N-乙酰基壳二糖。
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文章主要内容
CONTENT
1、功能化磁性纳米颗粒的表征
2、磁性纳米颗粒固定化对几丁质酶生化特性及稳定性的影响
3、固定化几丁质酶通过几丁质转化生产二-N-乙酰壳二糖
原文标题 : 固定化几丁质酶，可利用食物废弃物生产二-N-乙酰基壳二糖
