几丁质，俗称甲壳素，是自然界中广泛存在的氨基聚糖，以其独特的化学结构与物理特性，在多个领域展现出非凡的应用潜力。

它不仅是地球上最为丰富的天然高分子之一，还深深植根于我们周围的世界——从甲壳类动物坚硬的外壳，到昆虫精细的外骨骼，乃至部分真菌与藻类的细胞壁，几丁质的身影无处不在。

除了上面这些“奇奇怪怪”的特性之外，

几丁质应用其实范围非常广泛。

在医疗健康领域

几丁质因其良好的生物相容性、生物可降解性和抗菌性能，成为生物医学材料研究的热点。

首先几丁质及其衍生物，如壳聚糖被广泛应用于创伤敷料和手术缝合线的制作，壳聚糖敷料能够吸收伤口渗出液，保持创面湿润环境，促进细胞增殖和伤口愈合，同时其抗菌性能有效预防感染，减少疤痕形成。

此外几丁质还被开发成药物载体，用于靶向递送药物至特定组织或细胞，提高药物疗效并降低副作用。

在牙科领域

在牙科领域，几丁质的应用同样引人注目。研究表明，几丁质能够促进牙周组织的再生，对治疗牙周炎牙龈萎缩等牙周疾病具有显著效果。几丁质还可以用作牙科材料，如填充物牙冠修复材料等，因其优异的生物相容性和机械性能，为患者提供了更加安全舒适的治疗选择。

在环保方面

在环保方面，几丁质同样展现出巨大的潜力。由于其良好的吸附性能，几丁质可用于处理工业废水中的重金属离子、有机污染物等有害物质，实现废水的净化与回用。同时几丁质及其降解产物可作为生物降解材料，替代传统难以降解的塑料制品，减少白色污染保护生态环境。

在工业上，几丁质可以用于制作布料、衣物、染料、纸张等；

在渔业上，可以用做养鱼饲料；

在化妆品领域可用作美容剂、毛发保护、保湿剂等；

当然，在农业科学中，几丁质也是重点研究对象。

几丁质，病虫害的软肋

中国农业科学院植物保护研究所的杨青教授指出，几丁质是构成昆虫表皮、翅膀和中肠等组织的主要成分，如果通过药物分子，干扰几丁质的代谢，就会影响昆虫蜕皮和生长发育，从而导致死亡。

几丁质是许多农业害虫和病菌体内的关键组成部分，且与病原菌的侵染过程密切相关。由于几丁质不存在于人、脊椎动物和植物中，因此靶向几丁质生物学过程的农药被公认为是绿色安全的。

虽然自20世纪70年代起，靶向几丁质生物学过程关键酶的农药就被视为理想安全的绿色农药。然而，由于基础研究进展缓慢，相关农药的创制一直受限。

杨青教授及其团队在过去十五年中，对几丁质的生物学过程进行了系统研究，在国际上首次揭示了几丁质的生物合成和组装机制，并提出了几丁质修饰酶作为抗真菌剂开发的靶标。

团队还阐明了昆虫表皮几丁质水解的分子机制。这些研究成果先后发表于《自然》《自然·通讯》《自然·微生物》等国际顶级期刊，揭示了农业病虫害几丁质的生物代谢过程及靶向抑制机制。这些理论突破为开发靶向病虫害几丁质生物学过程关键酶的绿色农药奠定了核心基础。

简单来说，

就是科研团队成功揭开了几丁质代谢的秘密，

找到了它生长和变化的规律。

这就像找到了害虫和病菌的“软肋”，

可以随时进行精准打击，

而不用担心伤害到人类或者其他生物。

新产品，即将走上市场

随着科研壁垒的逐一突破，理论知识的实践转化正加速进行。

杨青教授自豪地介绍，团队研发的真菌几丁质脱乙酰基酶抑制剂具备高效、高生物安全性和环境友好等显著特点，可以有效防治多种主要作物的真菌病害。作为全球首个针对几丁质生物学过程关键酶的原创性生物农药分子，不仅填补了农药领域的空白，更实现了从理论探索到实际应用的完美闭环，树立了农药创制领域的新标杆。

截至目前，植保所全资子公司河北中保绿农作物科技有限公司已在第一时间组织开展了真菌几丁质脱乙酰基酶抑制剂的成果转化工作，取得了全国农药标准化技术委员会的命名“抗菌肟”，并完成了原药、制剂样品封样，制定了企业标准。

该公司正在开展原药和制剂的产品化学、毒理、环境、药效和残留试验，田间表现出优异的防治效果，可有效防治多种主粮作物及经济作物的真菌病害。

从理论研究到实践应用，

真菌几丁质脱乙酰基酶抑制剂

仅用了4年时间，

是基础研究到成果转化的成功范例。

以前，

我们可能得用很多化学农药来对付病虫害，

但这些农药可能会污染环境，

甚至影响到人类的健康。

而现在，

这种绿色农药，

可以更加安心地保护农作物了。

本期科学审核：

中国农业科学院植物保护研究所

陈威 研究员

通讯员：郭建英

部分资料来源：

新华网

中国科普博览

科普中国

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