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为解决传统化学法提取几丁质存在的环境问题，研究人员以双孢菇（Agaricus bisporus）生产废料为原料，开展酶法提取几丁质的研究。结果显示，酶法提取的几丁质纯度高、理化性质与商业几丁质相当，且更环保，为工业生产提供新途径。
在生物聚合物的世界里，几丁质（Chitin）可是一位 “明星选手”，它是自然界中仅次于纤维素的第二大天然生物聚合物。几丁质主要存在于一些海洋动物的外骨骼、大型真菌、酵母和昆虫中。以往，从海洋动物获取几丁质是主要途径，但近年来，大型真菌因其低无机物含量、易控制提取过程、全年可培育等优势，成为提取几丁质的新焦点。双孢菇（
Agaricus bisporus）作为食用菌中的 “佼佼者”，在全球食用蘑菇产量中占比高达 40%。然而，随着双孢菇商业生产规模的扩大，大量的生产废料，如蘑菇柄和畸形菇等随之产生，每生产 1 千克蘑菇，就会产生约 5 千克废料。这些废料中富含几丁质，若能加以利用，既能减少浪费，又能创造经济价值。
传统提取几丁质的方法多采用强酸强碱等化学试剂，虽然能获得几丁质，但存在诸多弊端。一方面，化学残留会影响几丁质在食品等领域的应用，威胁人类健康；另一方面，大量化学试剂的使用会造成环境污染，不符合可持续发展理念。因此，寻找一种绿色、环保且高效的提取方法迫在眉睫。
来自国外的研究人员针对这一问题展开了深入研究。他们以双孢菇生产废料为原料，尝试利用蛋白酶和葡聚糖酶联合提取几丁质，并探究碱性预处理对提取几丁质理化性质的影响。该研究成果发表在《Future Foods》上，为几丁质的提取开辟了新的道路。
在研究过程中，研究人员用到了多种关键技术方法。首先是酶法提取技术，通过向双孢菇废料的匀浆中加入蛋白酶和葡聚糖酶，在特定条件下进行酶解反应，实现几丁质的初步分离。之后，利用离心、洗涤、干燥等一系列物理方法对提取的几丁质进行纯化处理。在几丁质的表征分析上，运用了扫描电子显微镜（SEM）观察其表面形态，X 射线衍射仪（XRD）分析其晶体结构，傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）检测化学结构，同时还利用相关技术测定其纯度、脱乙酰度（Degree of Acetylation，DA）和分子量等重要参数。
下面来看看具体的研究结果：
- 纯度：研究人员以蛋白质去除效率衡量几丁质纯度。实验结果表明，经酶法提取的几丁质纯度（98.92 - 99.36%）虽略低于商业几丁质（99.80%），但二者无显著差异（p>0.05），且该纯度高于以往一些研究中酶法提取几丁质的纯度。这得益于较长的水解时间（至少 48 小时）和反复洗涤离心的操作。
- 形态：通过 SEM 观察发现，经酶法提取的几丁质，无论是否经过碱性预处理，均呈现团聚、薄片、微纤维和不规则的结构。而商业几丁质则是独立的颗粒，表面有风化和裂纹，这可能是化学提取过程中的 harsh 条件所致。
- X 射线衍射：XRD 分析显示，所有提取的几丁质和商业对照几丁质都呈现相似的衍射图案，在约 9° 和 19° 处有两个宽峰，在约 13°、26°、35° 和 40° 处有弱衍射峰，表明它们都属于 α - 异构体结晶形式的几丁质。
- FTIR：FTIR 光谱结果表明，酶法提取的几丁质与商业样品具有相似的化学结构。在特定波数范围内的特征峰，如 890 - 900、1150 - 1155 和 1370 cm-1处的峰，与糖苷键的 C - H 弯曲和变形有关；1620 和 1660 cm-1处的特征峰是 α 几丁质的标志；1540 - 1550 cm-1处的酰胺 II 特征带在所有样品中均存在；1700 cm-1处无峰，说明提取的几丁质不含脂肪。
- 脱乙酰度：酶法提取的几丁质脱乙酰度在 76.78 - 78.82% 之间，高于商业几丁质（75.05%），也高于之前对同一蘑菇物种的研究结果（69.85%）。这表明酶法提取的几丁质在抗降解和部分解聚方面更稳定。
- 固态13C NMR 光谱：固态13C NMR 光谱显示，所有样品的光谱相似，均呈现典型几丁质的 8 个碳原子共振峰，说明提取处理未改变几丁质的主要碳结构，进一步证实了提取几丁质的纯度。
- 分子量：提取的几丁质分子量范围为 1.03×102 - 4.53×102 KDa，其中未经碱性预处理的样品 W0548 分子量最高（4.53×102 KDa），这表明酶法提取过程能更好地保持几丁质链的完整性，防止其解聚。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：酶法提取几丁质是可行的，且蛋白酶在无需碱性预处理的情况下，就能有效对双孢菇生产废料进行脱蛋白处理。与传统化学方法相比，这种酶法提取途径减少了化学废料的产生，提高了环境安全性，是一种绿色的替代方法。这一研究成果为几丁质的工业规模化生产提供了重要的理论依据和实践指导，有望推动相关产业的可持续发展，在食品、医药、生物材料等领域发挥重要作用。
