引言：锦州市渤海湾地区拥有丰富的海洋资源，每年产生大量的海产品副产物，其中鱼鳞占据重要比例。这些鱼鳞通常被视为废弃物，然而，实际上含有宝贵的甲壳素资源。甲壳素作为一种天然高分子材料，在多个领域具有广泛的应用前景。文章旨在探讨锦州市渤海湾鱼副产品鱼鳞中甲壳素的提取方法及其在各领域的应用研究，以期为资源的合理利用和经济发展提供新的思路。

1.锦州市渤海湾鱼副产品鱼鳞甲壳素研究意义

锦州市所在的渤海湾，鱼副产品中的鱼鳞甲壳素研究具有深远和重大的意义，从资源利用的角度来看，这片富饶的海洋每年产出大量的海产品副产物，鱼鳞在其中占据了不容忽视的比例，在锦州市所属的渤海湾区域，每年有数以百吨计的鱼鳞被当作废料处理，这些被废弃的鱼鳞实际上蕴含了珍贵的甲壳素这一资源，采用精确的提取技术，可以从鱼鳞中分离出高纯度的甲壳素，达到对资源的高效应用。甲壳素因其优良的生物相容性和生物活性，在多个领域内显示出广阔的应用潜力，在生物医学界，利用甲壳素这种天然物质，能够生产出种类繁多的生物医用材料，其中包括仿生人工皮肤和药物输送载体等；在环保行业中，甲壳素这种物质能应用于污水的处理以及环境的修复工程；在农业内，该物质能充当生物性农药及肥料，助力作物增产提质。从经济收益的视角分析，鱼鳞甲壳素在锦州乃至整个渤海湾地区的深入研究及应用开发，构成了新的经济增益点，若全面回收每年丢弃的鱼鳞，深加工提取甲壳素，有望带来数百万元的经济收益，此举不仅有利于增加本地海产品加工行业的经济价值，同时也能推动相关产业的发展。如表1所示。

表 1  锦州市渤海湾鱼副产品

2.锦州市渤海湾鱼副产品鱼鳞甲壳素的提取方案

2.1酸碱处理法

针对不同种类及大小的鱼鳞，需调整盐酸的浓度与处理时长，以实现矿物质的高效移除，通常情况下，盐酸溶液的浓度介于6%至8%之间，所需的处理时长约为28至48小时，在这个环节中，能够目睹气泡的生成，这是盐酸与鱼鳞中所含碳酸钙等矿物质进行化学反应的现象。当不再有气泡涌现，便意味着矿物质大体上已被溶化，将经酸液处理过的鱼鳞多次用净水冲刷，以便清除掉附着的剩余盐酸及溶解矿物质，在清洗环节，可以通过pH试纸来测定洗涤液的酸碱性，一旦洗涤液达到中性状态，即表示清洗工作已经结束，接下来，将洗净的鱼鳞浸入具有一定浓度的氢氧化钠溶液中，实施碱性处理步骤，氢氧化钠溶液的浓度通常介于8%至10%之间，其处理所需时间大约为1.5小时。在此过程中，氢氧化钠与鱼鳞所含的蛋白质及脂肪产生化学反应，导致这些成分在水溶液中溶解，将经过碱性处理的鱼鳞多次用清水冲洗干净，直到冲洗液的酸碱度达到平衡，经过酸和碱的化学处理，鱼鳞里的甲壳素初步实现了纯净化，经过氧化去色、晾晒等工序处理后，可得到不溶性甲壳素，要制备可溶性的壳聚糖，必须对其进行脱乙酰化处理^[1]。

2.2微波与超声波辅助提取法

将鱼鳞磨成的细末与恰当的溶剂混合，制成一种悬浮状液体，利用微波辐射对悬浮液进行加热，高频电磁波能够透过溶剂，直接对鱼鳞细胞产生作用，促使其内部快速升温，细胞内部压力激增导致壁裂，进而释放出甲壳素等功效成分。这一超声波技术的运用，进一步提升了物质提取的效率，利用超声波于溶剂中引发空化现象，形成气泡并使之迅速爆裂，由此产生局部的高温与高压环境，在极为苛刻的物理环境下，能够有效断裂化学键，从而使得甲壳素能够更轻易地从鱼鳞中分解出来，针对鱼鳞的不同种类及其提取目的，必须对微波加热强度、辐射时长、超声波振动频率及作用时长等条件进行细致的优化。研究表明，在400瓦的微波功率下辐射5分钟，并配合特定的超声波频率进行处理，能够从鱼鳞中提取出高纯度的甲壳素，一条鱼能提炼出多少鱼鳞和甲壳成分，这主要取决于鱼的种类、加工鱼的初始条件以及采用的具体提炼工艺，在改良的提取环境下，借助微波和超声波技术，通常可以从每100克干燥鱼鳞中提炼出3至6克的甲壳素，这一方法的效率较之传统方式有了显著提高，充分证明了其高效率的特征。

2.3酶解法

酶的选择依赖于其专一性和催化效率，以及鱼鳞的品种和化学构成，接下来是对酶解过程进行细致调整的关键步骤，这涉及对酶的使用量、环境酸碱度、操作温度以及反应时长等多方面因素的精确控制，一份研究指出，在pH为7.5、温度50摄氏度的环境中，采用1%的胰蛋白酶对鱼鳞进行4小时的处理，可以实现蛋白质去除效率的最优化。在实施酶解作业时，须连续搅拌，以保证酶与鱼鳞之间有充分的接触机会，进而提升酶解作业的效率，严格把控酶解过程的时间，防止过长的酶解时间引起甲壳素的分解，酶解工序结束后，须对所得到的产品实施后续加工，以实现甲壳素的独立提取与净化，这一过程通常包括了筛选、清洁和脱水等环节，利用过滤技术，能够剥离并清除未参与反应的鱼鳞杂质及酶类，而经过洗涤过程，则是为了深度清除各类杂质，通过一系列干燥操作，最终获得的是甲壳素这一产品^[2]。

2.4有机溶剂法

在挑选用于溶解物质的介质时，需评估其溶解力、生物毒性、可燃特性等关键指标，以保障提取作业既安全又高效，在处理鱼鳞以供提取时，需先进行基本的清洁工作，以消除其表面的污渍和不需要的物质。把鱼鳞置于特定的有机溶剂里，通过搅动或摇晃来加深溶剂和鱼鳞之间的互动，以此提升鱼的鳞片的溶解速率，浸泡时长和溶剂浓度是决定提取成果的重要条件，应结合实际进行精确调控，在浸泡过程中，液体逐渐消解鱼鳞中的脂肪和其他非甲壳素成分，为了保证提纯效果，可以反复替换溶剂，从而降低杂质的留存，在处理过程中，必须严格把控温度和搅拌速度等关键指标，防止对甲壳素产生不利影响。完成浸泡后，借助过滤与洗涤的过程，剔除掉溶剂和溶解于其中的杂质，在清洗阶段，适量使用清水或弱酸弱碱溶液，能够保障甲壳素品质的纯净，经过蒸发干燥后，可得到甲壳素成品^[3]。

3.锦州市渤海湾鱼副产品鱼鳞甲壳素应用研究

3.1生物医学材料

将鱼鳞和甲壳素材料处理成具有多孔结构的支架，这些支架的孔洞大小、空间占比以及抗压强度等特性，完全符合组织工程学的标准，这类材料能促进细胞附着、增长和变异，同时有助于新组织的生成，因此在皮肤和骨骼组织工程等方面具有潜在的重要应用价值。鱼鳞甲壳素因其独有的物理与化学特性，在制作药物缓释载体方面展示了极大的潜力，可以被加工成微球、纳米粒等形态，实现药物的缓慢流出，采用这种缓慢释放药物的机制，能显著增加药物在体内的存续时间，提升其有效成分被身体吸收的比例，同时减轻不良反应，在抗击肿瘤和抗感染的治疗过程中，利用鱼鳞甲壳素这种药物载体，能有效地将药物引导至特定部位并持续释放，这样不仅提升了治疗的效果，而且降低了副作用。利用鱼鳞和甲壳提取的物质，能高效制备具备优异吸水、通气及杀菌特性的生物医学敷料，此敷料助力加快伤口恢复过程，相较于传统纱布和绷带，鱼鳞甲壳素敷料更贴合伤口，有效降低感染几率，并能促进伤口快速恢复，据临床观察，采用以鱼鳞甲壳素制成的敷料处理伤口，其愈合速率较之常规敷料显著提升了超过30%。

3.2食品添加剂

甲壳素具备优秀的抗菌和防腐功能，能有效抑制众多细菌的生长，从而延长食品的保鲜期，在食品生产环节适量引入甲壳素，能够有效降低或取代化学防腐剂的需求，进而增强食品的卫生保障和健康价值，在保持肉类和乳制品等容易变质的食品新鲜方面，这一特殊性质显得尤为关键，甲壳素具备提高粘度、保持稳定性和实现乳化的作用，在食品生产过程中，这些特性能够优化食品的口感和结构，让食品更加美味可口。在冰淇淋生产过程中引入甲壳素，能够增强其结构的稳固性和抵抗融化能力；向果汁中掺入甲壳素，能够提升其浓稠感和食用感受，甲壳素中含有丰富的氨基和羟基等活性基团，这些活性基团能够与食品内的其他成分通过化学反应相结合，创造出新的风味物质，进而使食品的味道更加丰富多彩，甲壳素能够充当营养增强剂的载体，把维生素、矿物质等营养素与之融合，从而提升食品所含的价值^[4]。

3.3环保材料

甲壳素因其出色的生物降解特性而备受推崇，使用后能被自然界的微生物所分解，因此不会对生态环境带来长期污染，相较于常规塑料，以甲壳素为基础的新型材料更符合生态环保理念，能有效减轻塑料废弃物对环境造成的白色污染问题，在处理污水的过程中，甲壳素显现出卓越的吸附特性，以及其衍生物能迅速而有效地吸附水中的重金属、染料和有机污染物质。甲壳素能高效吸附水中铅、镉等重金属离子，吸附量高，速度快，对提升污水处理成效作用明显，这一特点让甲壳素在污水处理行业中成为了关键性的用品，利用甲壳素这种天然物质，能够和其他种类材料组合，打造出既环保又具备更优性能的新型组合材料，结合甲壳素与纳米材质，能够增进材料的坚硬度、高温与抗侵蚀的属性，并依旧维持其生物可分解的特性。在包装、汽车制造、电子产品等多个领域，这类合成材料显示出巨大的应用潜力，并能促进这些行业向绿色环保转型，锦州市附近的渤海湾，因为拥有丰富的海洋资源，成为了提取甲壳素所需鱼副产品的稳定原材料供应地，巧妙运用这些附带产物，不仅能够化腐朽为神奇，提升资源的使用效率，同时还能减轻环境污染，对生态系统带来正面效应^[5]。

3.4农业应用

利用甲壳素作为高品质的有机肥，所含丰富的养分能被植物有效摄取，助力植物茁壮成长和发育，相较于常规化肥，甲壳素肥料不仅赋予植物必要养分，同时也优化了土壤构造，增强了土壤的透气性和持水功能，根据实验室的统计结果，施用甲壳素制成的肥料能显著提高农作物的收成和品质，甲壳素具备引导植物抵御疾病和虫害的特性，能激发植物的抗病机制，提升其逆境生存能力，有效地对抗病原菌的攻击。甲壳素能对若干害虫产生一定的消除或约束效果，在庄稼成长阶段，引入甲壳素能显著减少对化学农药的依赖，进而减少农产品中农药的残留，从而提升食品的安全性，利用甲壳素作为植物生长的调节因子，能够精确调控植物内生长激素的平衡，刺激根系更为发达，增强叶片进行光合作用的效率，进而显著加快植物成长节奏，提升其丰收量，实际应用在果树、蔬菜等多种农作物上显示，甲壳素能显著提升这些作物的产出量和品质。

结语：锦州市渤海湾鱼副产品鱼鳞中的甲壳素具有巨大的研究和应用价值。通过多种提取方法的比较与优化，可以实现甲壳素的高效提取。进一步地，甲壳素在生物医学、食品、环保和农业等多个领域的应用研究表明了其广阔的市场前景。未来，随着技术的不断进步和研究的深入，鱼鳞甲壳素有望成为推动地方经济发展和促进可持续发展的重要资源。

参考文献：

[1]高倩倩.鲤鱼鱼鳞中甲壳素的提取[J].食品研究与开发,2018,39(04):84-90.

[2]李婷,胡小喜,周幸芝,等.从虾蟹壳中提取甲壳素的研究进展[J].食品工业,2014,35(06):209-212.

[3]蔚鑫鑫,刘艳,吴光旭.小龙虾壳中甲壳素的提取及壳聚糖的制备[J].湖北农业科学,2013,52(13):3120-3123.DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2013.13.075.

[4]柯火仲,田标.用日本蟹壳生产优质甲壳素的工艺研究[J].集美大学学报(自然科学版),1998,(02):72-76.DOI:10.19715/j.jmuzr.1998.02.015.

[5]蒋挺大.甲壳素和壳聚糖的制备及副产物的利用[J].水产科学,1997,(05):31-33.