在湛江,一只虾、一只蟹的归宿,远不止于餐桌。
每日清晨,当一车车鲜活水产从码头运往市场,另一场“静默的运输”也在悄然发生——数以吨计的虾蟹壳被剥离,它们中,有的沦为厨余垃圾,有的进入工厂被加工成低值的饲料产品。然而,在岭南师范学院生命科学与技术学院的实验室里,这些“边角料”正经历着一场价值跃迁。
故事的起点,是刘锴栋教授和梁凤颜博士手中那一小撮洁白粉末——壳聚糖。它源于废弃物,却身怀抗菌、保鲜、吸附的绝技。这背后,是一场关于“一料多用、多元赋能”的海洋资源开发利用绿色革命。

虾壳提取壳聚糖
实验室里“点壳成金”:废弃硬壳变高端材料
走进生科院的实验室,实验台上整齐摆放着几瓶不同形态的样品:粗糙的虾蟹壳碎、淡粉色的甲壳素粗粉,以及最终提纯后洁白如雪的壳聚糖。
“每天都有大量的虾蟹壳被浪费,我们觉得太可惜了。”刘锴栋教授拿起一瓶样品,向记者讲述起研究的起点。湛江素有“中国海鲜之都”的美誉,每日居民消费和水产加工都会产生大量废弃的虾蟹壳。这些废弃壳如果处置不当,不仅造成资源浪费,还会带来不小的环境压力。
作为立足湛江本地的科研团队,他们一直在思考如何将这种“环境负担”转化为“发展资源”。通过查阅文献和调研,他们发现这些废弃的虾蟹壳可以提取出壳聚糖——一种天然的抗菌、抗氧化、可生物降解的绿色多糖。于是,一场从“硬壳”到“软膜”的蜕变开始了。
事实上,在湛江,虾蟹壳并非完全无人问津。一些企业已将其加工成饲料添加剂或虾壳粉,用于水产和畜禽养殖。然而,在刘锴栋教授看来,这仍需要进一步开发以更大程度地释放虾蟹壳的潜能。“虾壳里含有大量的甲壳素,把它提取出来做成壳聚糖,价值能翻好几倍。”他说。团队要做的,正是从“饲料级”迈向“功能级材料”的跃升——让每一只废弃的虾蟹壳,都能在更高价值的领域“重生”。
梁凤颜博士将壳聚糖的提取过程比作一场精密的“剥离手术”:废弃的虾蟹壳首先被清洗、烘干、粉碎,随后经历酸的“洗礼”,脱去坚硬的碳酸钙“骨架”;接着,进行碱处理,剥离蛋白质“外衣”,得到甲壳素粗品;最后,经过碱液的脱乙酰处理,提纯干燥后才得到洁白的壳聚糖。
这套看似简单的流程,实则蕴含着深厚的技术积累。目前,国内这项技术的脱乙酰化效率已稳定超过90%,整体达国际先进水平,部分改性技术更是领先全球。

壳聚糖保鲜材料
抑菌防腐:田间塘头的“丰收账本”
在保鲜应用展示区,几张实验照片引起了记者的注意。照片中,经过壳聚糖涂膜处理的番木瓜在25℃贮藏条件下,采后成熟时间可延迟至16天。旁边另一组对比图中,几颗荔枝在常温下摆放了6天,依然色泽鲜红、果皮饱满,而对照组中未经处理的荔枝早已褐变腐烂。
“奥秘在于这层‘隐形衣’。”梁凤颜博士拿起一小瓶壳聚糖保鲜液解释道。通过“功能改性+成型加工”,壳聚糖被制成浸涂液,水果在其中打个滚,表面便形成一层透明的、天然可降解的保护膜。这层膜能智能调控,抑制细菌生长,锁住水分,让荔枝的常温保鲜期从过去的3-4天延长至6-8天。
更令人称奇的是“智能控释胶囊”和“多功能气凝胶”。前者像一个个微小的“仓库”,缓慢释放保鲜成分;后者则如同一个“微环境调节器”,吸收果蔬呼吸产生的乙烯,延缓衰老。
“从实验室走向田间,离不开广东省农村科技特派员这一关键群体。”刘锴栋告诉记者,多位科技特派员将这一科研成果带进了湛江的果园和田间。
在实验室进行了精准验证后,科研团队积极对接农村科技特派员,在全市多个示范果园进行了小范围试验推广。据团队跟踪记录,示范果园的荔枝平均售价提高了约15%至20%,每亩综合效益增加了2300至2800元。“果农增收20%以上!”这个数据,正是这样一笔一笔算出来的真实账本。
如果说保鲜技术是给果蔬穿上“防护服”,那么在对虾病菌防控领域,壳聚糖则化身为一位“病菌克星”。在东海岛的一处水产养殖基地,梁凤颜博士穿着防水靴,蹲在养殖池旁,用取样器小心翼翼地从水中提取南美白对虾样本。
“试验效果显著,已具备推广的条件。”梁博士一边操作一边解释。她指向手中的一个小瓶,里面装着壳聚糖-庆大霉素衍生物的样品。通过将庆大霉素“接枝”到壳聚糖骨架上,他们合成了一种全新的抗菌材料,对对虾养殖常见的副溶血性弧菌等抑制率超过90%。
据团队在东海岛试验点的跟踪记录,南美白对虾的病害发生率明显降低,存活率实现了15%至25%的提升。这不仅仅是技术的突破,更是对传统养殖模式的革新。它为抗生素减量、生态健康养殖提供了可行路径,也为湛江这个“中国对虾之都”的绿色转型注入科技动能。

荔枝微胶囊保鲜
“壳”技赋能:为绿色发展注入蓝色动能
从实验室的瓶瓶罐罐,到果园的示范推广、养殖塘的试验取样,壳聚糖的应用场景不断拓展。
目前,研究团队不仅通过“仿生调控涂膜、智能控释胶囊、多功能气凝胶”系列微环境调控保鲜材料,大幅延长了水果的储运货架期;还成功合成壳聚糖-庆大霉素衍生物,攻克了对虾弧菌病防控难、传统抗菌剂易产生耐药性的行业难题;更独创了壳聚糖基超疏水再生吸附海绵,可快速选择性吸附养殖废水中的抗生素残留与难降解有机物,吸附率高达90%以上,且能循环使用。

智能响应涂膜
“壳聚糖作为一种天然高分子多糖,因其独特的生物相容性、可降解性、抗菌性等特性,在医药领域、食品领域、环保领域、农业领域、纺织与造纸领域、能源领域都展现出广阔的应用前景。”刘锴栋认为,“壳聚糖——废弃虾蟹壳高值化利用技术”大有可为。
正如刘锴栋所说:“立足本土资源,解决实际问题,这正是高校科研应有的方向。”目前,团队正着力推动这些成果从示范走向应用,让更多果农、养殖户享受到科技带来的红利。
在这条变废为宝、向海图强的道路上,每一次技术的精进,都在为乡村振兴和海洋经济的高质量发展,注入源源不断的“壳”技力量。