牡蛎壳的开发与研究进展.doc

鲁东大学专科毕业论文 - 1 - 专专 科科 毕毕 业业 论论 文文 论文题目：牡蛎壳的开发与研究进展 姓名姓名王增王增 院系院系食品工程学院食品工程学院 专业专业食品加工技术食品加工技术 年级年级2010 级级 学号学号20102926855 指导教师指导教师张正茂张正茂 鲁东大学专科毕业论文 - 2 - 2013 年 05 月 24 日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业论文(设计)，是本人在指导老师的指导 下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所 知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和 集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二一 年 月 日 毕业论文（设计）使用授权声明 本人完全了解鲁东大学关于收集、保存、使用毕业论文（设计）的规 定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保 存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存 论文（设计） ；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅 览服务系统，公布论文（设计）的部分或全部内容，允许他人依法合理使 用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 论文作者（签名）： 鲁东大学专科毕业论文 - 3 - 二一 年 月 日 毕业论文（设计）成绩评定表 学院： 食品工程学院 学号：20102926855 姓 名王增论文（设计）总成绩： 论文（设计）题目牡蛎壳的开发与研究进展 指 导 教 师 评 语 评定成绩： 签名： 年 月 日 评 阅 人 评 语 评定成绩： 签名： 年 月 日 答 辩 小 组 评 语答辩成绩： 组长签名： 年 月 日 鲁东大学专科毕业论文 - 4 - 目 录 1 1 牡蛎壳的构造及物质组成牡蛎壳的构造及物质组成- 5 - 1.1. 1 1 牡蛎壳的构造牡蛎壳的构造 .- 5 - 1. 1.2 2 牡蛎壳的物质组成牡蛎壳的物质组成.- 5 - 2 2 牡蛎壳的开发利用价值牡蛎壳的开发利用价值- 6 - 2. 1 在医疗保健领域的应用 .- 6 - 2.2. 1.1. 1 1 制备活性离子钙制备活性离子钙- 6 - 2.2. 1.1. 2 2 作为药物载体作为药物载体- 6 - 2.2. 1.1. 3 3 用牡蛎壳制备骨替代仿生材料用牡蛎壳制备骨替代仿生材料- 6 - 2.2. 1.1. 4 4 其他医疗保健作用其他医疗保健作用- 7 - 2.2. 2 2 在农业领域的应用在农业领域的应用- 7 - 2.2. 2.2. 1 1 用牡蛎壳制备土壤调理剂用牡蛎壳制备土壤调理剂- 7 - 2.2. 2.2. 2 2 以牡蛎壳制备天然缓释肥料和钙质肥料以牡蛎壳制备天然缓释肥料和钙质肥料- 7 - 2.2. 3 3 在轻工业领域的应用在轻工业领域的应用- 7 - 2.2. 3.3. 1 1 用牡蛎壳制备食品防腐剂和保鲜剂用牡蛎壳制备食品防腐剂和保鲜剂- 7 - 2.2. 3.3. 2 2 用牡蛎壳制备水泥添加剂和涂料添加剂用牡蛎壳制备水泥添加剂和涂料添加剂- 8 - 2.2. 3.3. 3 3 用于污水净化处理用于污水净化处理- 8 - 2.2. 3.3. 4 4 其他方面其他方面- 8 - 3 3 牡蛎壳在水处理中的应用牡蛎壳在水处理中的应用- 8 - 3.3. 1 1 脱磷脱磷.- 8 - 3.3. 2 2 去除重金属去除重金属.- 9 - 3.3. 3 3 去除染料去除染料.- 9 - 3.3. 4 4 处理其他污染物处理其他污染物.- 9 - 4 4 牡蛎壳作载体牡蛎壳作载体- 10 - 4.14.1 牡蛎壳作邻苯二甲醛消毒剂的载体牡蛎壳作邻苯二甲醛消毒剂的载体.- 10 - 4.24.2 利用牡蛎壳制备缓释氮肥利用牡蛎壳制备缓释氮肥.- 10 - 5 5 医药价值医药价值- 10 - 6 6 牡蛎壳保健品牡蛎壳保健品- 11 - 6.16.1 基于活性离子钙的保健品基于活性离子钙的保健品.- 11 - 6.26.2 从牡蛎壳中提取生物糖蛋白从牡蛎壳中提取生物糖蛋白.- 11 - 7 7 牡蛎壳作各种添加剂牡蛎壳作各种添加剂- 11 - 7.17.1 饲料添加剂饲料添加剂.- 11 - 7.27.2 农肥添加剂农肥添加剂.- 12 - 7.37.3 水泥添加剂水泥添加剂.- 12 - 7.47.4 涂料添加剂涂料添加剂.- 12 - 7.57.5 土壤改良剂土壤改良剂.- 12 - 8 8 应用前景与展望应用前景与展望- 13 - 鲁东大学专科毕业论文 - 5 - 牡蛎壳的开发与研究进展牡蛎壳的开发与研究进展 王增 （鲁东大学，食品工程学院，食加 1002，20102926855） 摘要摘要：文中介绍了牡蛎及牡蛎壳的概念及特点，根据牡蛎在国内外市场的研究现状， 探究牡蛎壳市场存在的问题及发展趋势，提出开发具有中国特色的牡蛎壳具有广阔的 市场前景。 关键词关键词：牡蛎壳;物质组成; 开发利用 前言：前言：牡蛎是世界著名而常见的贝类, 我国牡蛎产量占世界牡蛎养殖产量的首位, 沿 海各省有牡蛎20 多种, 在南方俗称“ 生蚝”或“ 大蚝”, 是南部沿海最主要的经济 贝类, 其中广西湾钦州湾和粤西镇海湾是国内著名的牡蛎养殖和种苗基地 1 。目前 我国对牡蛎的开发主要是加工其可食用部分, 在利用了可食用部分的同时, 大量贝壳 则作为垃圾被丢弃, 这些废弃的贝壳中残留的有机物在长期堆放的过程中腐败发臭, 危害居民生活, 对环境造成严重污染。 近年来, 随着我国沿海各省牡蛎养殖规模的不断扩大, 如何变废为宝、开发利用 大量廉价的牡蛎壳资源, 倍受研究者的关注。笔者在查阅大量相关文献的基础上, 对 牡蛎壳的研究开发概况做一比较全面的论述, 旨在为今后牡蛎壳资源的研究与开发提 供理论参考。 关键词关键词：牡蛎壳;物质组成; 开发利用 1 1 牡蛎壳的构造及物质组成牡蛎壳的构造及物质组成 1.1. 1 1 牡蛎壳的构造牡蛎壳的构造 牡蛎壳是由有机质通过生物矿化调节形成, 即以少量有机质大分子( 蛋白质、糖蛋 白或多糖) 为框架, 以碳酸钙为单位进行分子操作, 组成的高度有序的多重微层结构, 其生物矿化形成过程受有机大分子控制, 形成材料由外套膜分泌。有机质大分子对生 物矿化的调节包括: 诱导晶体生长、决定晶体形态或终止晶体生长, 但是有基质对晶 体生长控制的程度、机制还不很清楚。不溶性有机质硬蛋白主要构成晶体生长的网状 三维空间结构, 决定着每一壳层的框架。可溶性有机质在贝壳形成中主要是诱导晶核 形成及调节晶体生长, 试验证明, 其在体内、体外均有控制结晶作用2 。 牡蛎壳基本结构分为三层: 外层是厚度极薄的硬化蛋白角质层; 中间为钙质纤维交织, 呈叶片状 结构且存在天然气孔的棱柱层; 内层为珍珠层, 主要由碳酸钙等矿物质和少量有机质 组成。 1. 1. 2 2 牡蛎壳的物质组成牡蛎壳的物质组成 牡蛎壳的物质组成分为无机质和有机质两部分。无机质部分以碳酸钙为主, 占牡 鲁东大学专科毕业论文 - 6 - 蛎壳质量90%以上3 , 其中钙元素占( 39.78 0.23) %, 此外还含有铜、铁、锌、 锰、锶等20 多种微量元素。牡蛎壳的有机成分约占牡蛎壳质量的3% 5%, 含有甘氨酸、 胱氨酸、蛋氨酸等17 种氨基酸 4 。贝壳的有机质部分又分为可溶性有机质和不溶 性有机质, 其含量随贝壳种类和生长期不同而异, 一般占贝壳干质量的0. 01%10% , 其中可溶性有机质含量更少, 约占0. 03%5%。 2 2 牡蛎壳的开发利用价值牡蛎壳的开发利用价值 2.2. 1 1 在医疗保健领域的应用在医疗保健领域的应用 2.2. 1.1. 1 1 制备活性离子钙制备活性离子钙 钙是人体内含量最丰富的矿物元素, 其作用除了作为骨骼、牙齿等的组成成分外, 还参与各种生理活动。人们将以离子态被人体吸收的钙元素叫做活性钙, 活性钙在医 药行业中主要作用补钙剂。 目前, 以牡蛎壳为原料制备活性离子钙成为国内外钙保健品开发的热点, 如 “龙 牡冲剂”、“盖天力”等。其制备方法目前主要采用高温煅烧牡蛎壳或高温电解法 。 周森麟等 5 研究表明, 复方牡蛎合剂在动物体内的吸收利用及在治疗佝偻病等方面 均优于西药及其他补钙剂。杨丽娟等 6 通过给造模雄性大鼠灌服牡蛎钙发现其X 线 骨像片显示骨质变得较为完整而致密, 其作用强于临床常用的乳酸钙, 与盖天力相似。 2.2. 1.1. 2 2 作为药物载体作为药物载体 牡蛎壳主要由棱柱层构成, 由于其特殊的叶片状物理构造及牡蛎壳中含有大量210 纳 米的微孔结构和生物活性的氨基多糖及特性蛋白, 若经处理可产生多种不同功能孔穴 结构, 使其具有较强的吸附能力、包接功能和催化分解等作用。因此, 国外学者称牡 蛎壳是21 世纪最具魅力的生物材料改良剂, 拥有广泛的应用空间。苗艳丽等 7 研 制出具有多微孔吸附特性的牡蛎壳粉和羧甲基纤维素钠( CMC) 为复合药物载体的阿司 匹林( ASP) 胃漂浮片, 并考察了其体外释药特性和体外漂浮性能。李泳等 8以牡蛎 壳粉为载体对邻苯二甲醛消毒剂及VC 和VE 的抗氧化包合作用进行了研究, 结果显示 药物具有较好的缓释作用和较高的利用率。 2.2. 1.1. 3 3 用牡蛎壳制备骨替代仿生材料用牡蛎壳制备骨替代仿生材料 研究证明, 牡蛎壳的形成与珊瑚的形成及人体内骨盐沉积有高度相似性,这为将资 源丰富的牡蛎壳开发成为具有良好性能的骨组织工程修复材料提供了理论上的依据。 同时, 骨生物材料应用于临床的最基本条件是对人体无害, 生物相容性好,并且有较高 的物理强度。 研究发现, 将牡蛎壳作为生物材料植入小鼠体内没有任何不良反应, 体 外试验证实, 处理过的牡蛎壳具有良好的生物材料活性。国内, 冯永增等 9 将牡蛎 壳粉、消旋聚乳酸( PDLLA ) 按一定比例复合, 采用热致相分离法( T IPS) , 制备多 孔复合人工骨( OPCB) 材料, 其孔隙率、孔径、生物力学强度、体外降解性能可满足 骨替代材料的要求。 鲁东大学专科毕业论文 - 7 - 2.2. 1.1. 4 4 其他医疗保健作用其他医疗保健作用 牡蛎壳作为传统的中药材, 用作镇惊药, 临床治疗心神不宁、头晕、心悸、目眩、 失眠、遗精、盗汗等多种病症, 明代普济方也载: 蛎壳研粉水飞,蜜丸服, 并食蛎肉, 治面色黧黑, 洁肤美容。近些年, 美国科学家 还研究发现, 牡蛎壳的内层含有丰富的 碳酸钙、角蛋白及24 种对美容有益的元素,如锌、铁、铜、镁、硒、锗等, 同时从牡 蛎中提取出蚝胶, 它不仅可修复视网膜及伤痕, 而且在美容及整形手术中具有特殊的 功效。周森麟等研究发现,以牡蛎壳为主加入黄芪、太子参、陈皮等多味中药制成的复 方牡蛎合剂, 经儿科临床应用证明具有补气健脾、生肌敛汗和益肾壮骨之功效。最新 研究发现, 从牡蛎壳中提取的糖蛋白消除羟基自由基的能力远远超过VC , 同时还能有 效去除超氧阴离子。 2.2. 2 2 在农业领域的应用在农业领域的应用 2.2. 2.2. 1 1 用牡蛎壳制备土壤调理剂用牡蛎壳制备土壤调理剂 在农业生产中大量使用化肥和农药而造成土壤酸性、板结、使土壤品质下降, 这已 成为全球农业生产中存在的突出问题。以牡蛎壳粉制成土壤调理剂, 可使土壤具有保 水性、保肥性和透气性, 可以改善土壤物理结构, 促进土壤微生物繁殖, 促进作物对 土壤养分的吸收, 从而达到增产、改善品质的目的10。研究发现, 将细微牡蛎壳粉 与污水处理厂所得污泥按一定比例混合后作为土壤调理剂, 有利于土壤中蚯蚓大量繁 殖进而改善土壤品质。Chang 等 将牡蛎壳粉添加土壤后发现,土壤的理化、微生物特 性得到明显改善, 并使洋白菜产量大幅提高。 2.2. 2.2. 2 2 以牡蛎壳制备天然缓释肥料和钙质肥料以牡蛎壳制备天然缓释肥料和钙质肥料 我国化肥当季利用率中,氮为30% 35%,磷为10% 25% ,钾为35% 50% ,肥料利用 率低的主要原因是淋溶损失。牡蛎壳含有丰富的天然多孔表面, 是物质附着的理想载 体, 用牡蛎壳粉制备的氮肥具有缓释作用, 可以起到延长肥料养分释放时间, 提高肥 料利用率的效果, 且十分适用于做酸性土壤的肥料11 。化肥的长期使用使土壤板结 酸化, 以碱性牡蛎壳粉作为钙质补充肥料可以起到很好的增产作用12 。 2.2. 3 3 在轻工业领域的应用在轻工业领域的应用 2.2. 3.3. 1 1 用牡蛎壳制备食品防腐剂和保鲜剂用牡蛎壳制备食品防腐剂和保鲜剂 近年来研究发现, 多数海洋贝类的贝壳经高温煅烧后有明显的防腐作用13 。其 中以牡蛎壳煅烧物的防腐作用最强, 明显优于分析纯CaO, 但其防腐机理有待进一步研 究14 。Young 等在传统豆腐酿制中加入0. 05% 0. 1% 的牡蛎壳粉后, 发现豆腐 的口感和硬度得到提高, 并且使其货架期延长2 d。在朝鲜泡菜生产中加入0. 5% 的牡 蛎壳粉后, 对其pH、微生物数量、乳酸含量等指标产生影响, 最终可以明显提高泡菜 的酸味, 脆口性和货架期。牡蛎壳含有大量碳酸钙和部分甲壳素, 其中甲壳素脱乙酰 基后形成的壳聚糖具有很强的杀菌能力, 能够有效抑制意大利青霉、黑曲霉、匍枝根 霉的生长, 在香蕉、猕猴桃等水果贮藏过程中具有很好的保鲜作用。日本北海道大野 水产饲料公司成功地从海洋生物中提取出天然防霉剂系列产品, 其中最简单的是以牡 蛎壳为主体的防霉剂, 其成本相对较低, 无毒副作用、安全可靠。 鲁东大学专科毕业论文 - 8 - 2.2. 3.3. 2 2 用牡蛎壳制备水泥添加剂和涂料添加剂用牡蛎壳制备水泥添加剂和涂料添加剂 牡蛎壳含有95% 的碳酸钙, 而普通石灰石中的含量为80%, 因此, 牡蛎壳可以替代 石灰石烧制贝壳水泥。另研究发现, 在长期高强度混凝土中加入10% 牡蛎壳粉后对混 凝土的长期强度不会产生影响, 同时可以显著提高混凝土的抗冻融性和抗水渗透性能。 在气候潮湿的沿海地区, 墙壁涂料发霉是常见问题之一, 在涂料中添加牡蛎壳粉可以 显著防止涂料长霉。 2.2. 3.3. 3 3 用于污水净化处理用于污水净化处理 牡蛎壳内部具有为数众多的互相连通的孔道,经处理可产生多种不同功能的孔穴结 构, 使其具有较强的吸附能力、交换能力和催化分解等作用, 能够很好地吸附肥料和 药物中的有效成分, 同时能作为良好的吸附剂处理污水。Park 将牡蛎壳粉碎成0. 6 1. 3 mm 的微粒后制成过滤介质对生活污水处理, 发现此介质不但可以高效去除水中 总磷( 99. 7%) , 同时可以有效去除水中生化需氧量和总氮含量, 可以在三级污水处 理系统中作为良好的污物吸附剂。破碎后的牡蛎壳还可以有效去除有机物富集的沉积 物中氢硫化物含量。 2.2. 3.3. 4 4 其他方面其他方面 除上述所列开发利用情况外, 牡蛎壳还被用作阻燃塑料材料、吸附澄清剂、饲料 配料等。另外, 牡蛎壳可溶性有机质中的贝壳特异性蛋白-聚天冬氨酸 Poly ( Asp) 、PAA、PASP , 作为阻垢剂特别适用于抑制冷却水、锅炉水及反渗透膜处理中的 CaCO3 , Ca3 ( PO4 ) 2 的成垢。国外近来将之作为新型环境友好型阻垢剂、消防用 阻尼剂、洗衣粉分散剂、钻井液降粘剂及金属切削液、化肥添加剂、生物材料等加以 研究, 国内此方面的研究仍较少, 且多局限于阻垢作用的研究。 3 3 牡蛎壳在水处理中的应用牡蛎壳在水处理中的应用 3.3. 1 1 脱磷脱磷 大量研究表明，磷是引起水体富营养化的主要限制因子之一。水体中总磷的质量浓 度高于0. 02 mg /L 时即被视为水体富营养化。水体富营养化会导致水味变腥发臭， 水体透明度降低，深水层的溶解氧( DO) 降低，有毒物质释放，并影响供水水质，增 加净水成本，对生态环境和人民生活都具有严重的影响。牡蛎壳能够较好地去除水中 的磷，使用牡蛎壳作为除磷材料成本低廉，且可回收利用，具有较高的经济价值，目 前国内外已有许多此方面的研究。Park 等将牡蛎壳粉碎成0. 6 1. 3 mm 的微粒后 制成过滤介质来处理生活污水，发现水中总磷的去除率达99. 7%，同时还可以有效地 去除水中生化需氧量( BOD) 和总氮。李林锋等15研究发现，牡蛎壳的磷最大吸附 量为875. 61 mg /kg，吸附量随磷溶液初始浓度、温度的升高而增加。熊小京等 16研究表明牡蛎壳填料对PO3 4 P 的去除效果比陶粒好。 牡蛎壳经一定的处理后可产生许多孔穴，具有良好的包接功能，能够承载一些物质， 因此，将牡蛎壳进行改性或与其他水质改良剂进行复配，可以加强其水质改良效果。 颜俊瑜等17以牡蛎壳和废玻璃粉为主要原料制备了空心管状型体废水除磷材料， 除磷率可达99%。Yan Yu 等则将二氧化硅粉和牡蛎壳粉混合，在800温度下煅烧制成 除磷材料，该材料对浓度为5 mg /L的磷的去除率可达92%。 鲁东大学专科毕业论文 - 9 - 3.3. 2 2 去除重金属去除重金属 重金属是指相对密度在5 以上的金属，约有45 种，如铜、锌、铅、镉等。近年来 随着工业的发展，大量的重金属排入河流、湖泊等水体中，对生态环境造成了严重的 破坏。重金属具有毒性大、不易被代谢、易被生物富集并沿生物链逐级扩大等特点， 一旦由食物链放大富集进入人体，只需极低的浓度就会破坏人体正常的生理活动，如 造成恶心、腹痛、呕吐、休克、昏迷、抽搐等症状，严重甚至会导致死亡。目前重金 属废水的处理方法主要包括沉淀法、物理化学法、电化学处理技术、生物化学法等。 牡蛎壳多孔的物理结构使其能像一般的吸附剂那样吸附重金属离子，而其主要成分为 碳酸钙，碳酸钙与重金属离子之间的相互作用机制主要包括在重金属离子浓度较高时 发生的沉淀反应，以及在重金属离子浓度较低时发生的离子交换和表面络合，此外， 牡蛎壳中的某些成分在一定条件下也能与重金属发生化学反应，从而达到去除重金属 的目的，因此，牡蛎壳去除重金属主要运用的是物理化学法。天然未经改性的牡蛎壳 对某些重金属就具有良好的吸附能力。王浩等比较了牡蛎壳、沸石、活性炭对重金 属的吸附性能，发现牡蛎壳的吸附能力略低于活性炭，但高于沸石。马喆等18研 究发现，牡蛎壳粉静置5 d 后，对Zn、Cd、Pb、Cu 的吸附率可达60. 31% 89. 98%，因此证明牡蛎壳粉具有良好的重金属吸附能力。将牡蛎壳粉改性和复配后，其重 金属吸附能力能够得到提升。游东宏19研究了硅酸盐改性的牡蛎壳对Fe3 + 的吸 附作用，结果表明，牡蛎壳动态吸附时，1 h 内Fe3+ 去除率较高，86 min 时吸附量 为0. 1 736 mg /g。雷永汉等20用牡蛎壳和硅微粉为原料制备了可用于除去废水 中Cr ( VI)的材料，在650烧结、水热反应12 h 后的改性牡蛎壳粉除铬率最高，可 达到91. 2%，远远高于未改性牡蛎壳粉的除铬率，对改性前后的牡蛎壳材料进行了SEM 分析，证明了经过改性后的牡蛎壳形成了多孔的管状结构，吸附孔径有了一定程度的 增大。 3.3. 3 3 去除染料去除染料 近年来我国的印染工业发展迅速，但由于涉及到许多有害的化学物品，印染厂所排 放的废水对环境造成了严重的破坏。染料是其中影响较大的一类化学物质，废水中的 染料会吸收光线，降低水体的透明度，抑制水生生物的生长、繁殖，并且不利于水体 自净，处理不当时会影响到人们的身体健康。牡蛎壳经过煅烧后会形成复杂的多孔结 构，增强吸附性能，从而对燃料产生吸附效果。研究发现，0. 5 g /L 的牡蛎壳粉对 70 mg /L的刚果红溶液吸附率可达96%， 吸附量为137. 81 mg /g21。此外，牡蛎 壳粉还具有较强的负载能力和良好的催化活性，可以作为纳米TiO2、ZnO 等的载体处 理印染工业废水中的水溶性偶氮染料22，降解率达80% 以上，还可有效地去除 COD，比一般的印染工业污水处理方法更具优势，具有十分广阔的应用前景。 3.3. 4 4 处理其他污染物处理其他污染物 利用牡蛎壳处理污水其他污染物如氨氮、有机物质、微生物等的效果也十分显著。 王建明等23使用牡蛎壳滤池对养殖污水进行处理，得出总氨氮、亚硝酸盐氮、硝 酸盐氮和活性磷酸盐的去除率分别达到( 76. 7 7. 5) %、( 94. 9 3. 6) %、( 12. 2 38. 7) % 和( 17. 8 17. 4) %。吴贤格等24研究了改性牡蛎壳粉处 理生活污水的CODCr，得出其去除率可达68. 23%。张淑云18通过牡蛎壳天然沸石 复合陶瓷处理水的实验证明其对大肠菌有较好的杀菌效果。Love 等研究发现牡蛎壳对 贝壳食物中的大肠杆菌和肠球菌的排泄物、脊髓灰质炎病毒、大肠杆菌噬菌体、甲型 鲁东大学专科毕业论文 - 10 - 肝炎A 病毒具有良好的净化效果。 4 4 牡蛎壳作载体牡蛎壳作载体 4.14.1 牡蛎壳作邻苯二甲醛消毒剂的载体牡蛎壳作邻苯二甲醛消毒剂的载体 牡蛎壳具有特殊的结构，它由角质层、棱柱层、珍珠层组层，主要部分为棱柱层, 叶片状结构, 分布大量210m 微孔，吸附能力很强.若经过处理可产生多种不同功 能孔穴结构，不仅可作吸附剂，也可作为载体.以牡蛎壳为载体的邻苯二甲醛消毒剂， 具有缓释作用，效果更持久.这样不仅不破坏消毒剂的功效，还加强了消毒效果，而且 充分利用了牡蛎壳，变废为宝，一举两得.而且经过改良后的消毒剂可应用于更多地方， 拥有更大发展前景.而且当药效完全发挥后，作为主要成分的碳酸钙遗留下来，不会对 环境造成污染. 4.24.2 利用牡蛎壳制备缓释氮肥利用牡蛎壳制备缓释氮肥 目前市场化肥当季利用率低，其中尤以氮肥为典型，其利用率仅为三分之一，远远 低于欧美发达国家的水平，不仅造成了严重的浪费，而且过多的氮肥留在土壤中，会 对土壤结构造成损害.造成肥料利用率低的主要原因是淋浴损失，人们正在努力寻求提 高肥料利用率的方法，其中之一是对肥料进行改性，研制缓控释肥的方法.缓控释肥的 优点是利用率高，养分损失少，对环境污染小.但是目前所用的缓释材料多为高分子聚 合物，难以降解或根本无法降解，长期大量使用，也会使土壤受到污染，破坏土壤结 构，使作物难以生长或生长缓慢.牡蛎壳是一种天然材料，无毒，无污染，用它作为载 体，制备缓释氮肥，能为土壤及其微生物提供大量钙源及丰富的铁、铜、钾、鎂、锌 等作物生长所需的无机元素和多种氨基酸，改良土壤微生物群落，提高土壤肥力，是 一项一举多得的举措.牡蛎壳主要成分为碳酸钙，具有丰富的天然多孔表面，是物质附 着的理想载体，这是牡蛎壳可使氮肥缓释的理论依据.经过试验证明用牡蛎壳粉制备氮 肥，可以起到延长肥料养分释放时间，提高肥料利用率的效果，可以有效避免氮元素 随水分流失，降低养分流失带来的资源浪费与经济损失.用牡蛎壳粉为缓释剂制备的氮 肥，十分适合施用于酸性土壤，对于缺乏石灰质的土壤，也有很好的效果. 5 5 医药价值医药价值 牡蛎壳是一种传统的中药材.现代中医学研究表明，牡蛎壳具有多种药效，包括安 神宁志、平肝熄火、化痰止咳等诸多方面.牡蛎壳提取物可抑制流感病毒、酿脓链球菌、 脊髓灰质炎病毒.珍珠层粉对肉瘤180 抑制率达80%，对肝炎病毒有一定的抑制作用.牡 蛎壳单独使用或与其他中药材复合使用,可治疗头晕目眩、遗精滑精、自汗盗汗、崩漏 带下、肋痛、颈项痰核、心烦失眠、掉发脱发等疾病.从牡蛎壳中煅烧出的白灰，可以 入药，治疗疔疮肿痛、痄腮肿痛、痰核瘰疠、疣痣、创伤出血、疥癣、烧烫伤等25. 目前，牡蛎最主要的仍是食用，把牡蛎壳当垃圾扔掉的远比利用的多得多.即使把它们 开发为药品、保健品等，仍以利用牡蛎肉居多，牡蛎壳较少.可能是牡蛎壳处理起来比 较麻烦，从原料的提取到开发为医药，经过的工艺流程比较多，是高新技术产业，入 门门槛比较高，收益没那么快，效益也没有某些暴利产业那么好.但我们要相信以牡蛎 壳为原料的工业生产是前景十分广阔的行业，将来一定会出现许多以牡蛎壳为原料的 工业产品.同时，笔者认为的政府应大力扶持该行业，变废为宝，利在当代，功在千秋， 而且符合可持续发展战略，应大力提倡。 鲁东大学专科毕业论文 - 11 - 6 6 牡蛎壳保健品牡蛎壳保健品 6.16.1 基于活性离子钙的保健品基于活性离子钙的保健品 牡蛎壳中矿物质以钙元素为主，一般碳酸钙含量占壳重的十分之九以上，利用牡蛎 壳提取活性离子钙，可以生产包含各种补钙剂等在内的多种保健产品.目前国内外开发 的牡蛎壳保健产品也主要是依赖其所提取的活性离子钙所拥有的生理活性，具有抗癌、 防治糖尿病、防治佝偻病、治疗慢性肾功能不全导致的骨质疏松和防治皮肤过敏性疾 患等功效，其中具有代表的产品有大连的“活性钙”.牡蛎活性离子钙的优点在于它在 酸性条件下可充分解离，服用后即可在胃中全部溶解，并以二价钙离子的形式存在， 极易于人体吸收利用，可满足补钙健身的需要，保持血液的酸碱平衡.其次，活性离子 钙作为食品添加剂，对原食品的色、香、味、品无影响，可直接用于强化各类食品， 还可代替碳酸氢钠或者碳酸钠用于面制食品，达到中和酸碱和增加钙质的功效.再次， 活性离子钙含钙量达百分之五十以上，可作为营养强化剂中新钙源，增加人体膳食中 钙的来源.因此，牡蛎活性离子钙成为保健品开发的热点.对于此类产品的开发，基于 钙离子生理活性，可分为以下两种：一是以钙离子的碱性作用来保持人体体液呈弱碱 状态，从而达到抗癌抗衰老的目的.目前，国内研究者在此方面作了大量艰苦而细致的 工作，主要集中在利用牡蛎壳提取各种活性离子钙，并作为食品添加剂加到各种食品 中，制成富含钙质的适合儿童和老人使用的保健营养食品.二是复合制成各种补钙剂， 此类补钙剂效果比较理想26。 6.26.2 从牡蛎壳中提取生物糖蛋白从牡蛎壳中提取生物糖蛋白 糖蛋白是一类结合蛋白，兼有多糖和蛋白质的某些特性，大多可溶于水以及稀盐、 稀碱、稀酸等溶液中，具有多种生理功能，可提高人体免疫力，可用来生产多种保健 品.牡蛎壳中含有多种蛋白质，且含量相对比较丰富， 其蛋白质水解液含有天氨酸、 甘氨酸、谷氨酸等十七种氨基酸， 总氨基酸含量为0.15%0.24%27.从牡蛎壳中提 取糖蛋白相对于从其他物质中提取糖蛋白来说，是一项既经济又实惠的举措，既能节 省成本，产生很好的经济效益，又可以解决一些环境问题.牡蛎壳成本低，来源丰富， 我国沿海每年都会产生大量牡蛎壳，大部分以垃圾的形式处理掉，不仅浪费资源，而 且严重污染环境，堆放牡蛎壳也会占用大量土地，在某些地方这已成为一个灾难性的 问题，严重困扰着当地政府.因此，收集利用牡蛎壳一定会得到地方政府的大力扶持， 获得许多优惠，办起事来顺风顺水，事半功倍。 7 7 牡蛎壳作各种添加剂牡蛎壳作各种添加剂 牡蛎壳是一种天然产品，无毒副作用，含有丰富的钙元素以及多种无机元素和各种 氨基酸，可以对许多物质起改良作用，可以作为添加剂加入到各种物质中。 7.17.1 饲料添加剂饲料添加剂 牡蛎壳含钙量高，又含有铁、铜、锌、鎂、钾、钠、铝等生物生长所必需的元素， 是一种宝贵的无机盐资源，经机械粉碎或特殊化工工艺处理后可制得饲料的不同等级 的钙源添加剂.把它按一定比例与饲料混合，用于补充家禽牲畜生长所需的生物钙及其 他微量元素，既能增加饲料的营养成分，提高饲料营养的吸收利用率，又能增强家禽 牲畜的免疫力，促进新陈代谢，使其快速生长.传统的饲料添加剂一般都含有很多激素， 或多或少都会有一些副作用，人们食用了喂过含有这些添加剂的饲料的家禽牲畜，有 鲁东大学专科毕业论文 - 12 - 害物质就会在人体内堆积，对生命健康造成损害.而牡蛎壳是天然产品，无毒，无污染， 用它加工为饲料添加剂，可以避免这些问题的发生.另外牡蛎壳成本低，可以使饲养者 节省一大批成本，获得更多利润；更关键是用牡蛎壳作饲料添加剂可提高饲料的品质， 拥有更多销路.这样既降低了成本，又能提高产品的品质，实现供需双赢，因此应大力 开发此种技术。 7.27.2 农肥添加剂农肥添加剂 牡蛎壳主要成分为碳酸钙，还含有氮、磷、钾、锌、鎂等无机元素及多种氨基酸， 肥效很高，可作为肥料直接施放外，还可作为添加剂与其他农肥制成复合肥，对农作 物可起到防倒伏、防风害、防病虫害的作用，并能提高农作物对肥料的吸收利用率， 提高其生长速度，增加产量，提高其质量.牡蛎壳的碳酸钙含量很高，并且呈碱性，十 分适用于做酸性土壤和缺乏石灰质土壤的肥料，而且牡蛎壳是天然产品无毒副作用， 施放后不会留下有害物质，不会污染环境，不会损坏土壤结构，而会对土壤起到改良 作用，更适于作物生长。 7.37.3 水泥添加剂水泥添加剂 牡蛎壳可煅烧出白灰，在水泥还没兴起以前，一直是作为建筑的主要材料，牡蛎壳 含碳酸钙90%以上，而普通石灰石含量约为80%，因此牡蛎壳可替代石灰石制造水泥29. 由于牡蛎壳是天然产品，不含有有害物质，生产中也极少产生有害物质，因此可生产 出高质量的水泥.也可作为水泥添加剂，不仅不会降低水泥的质量，在某些方面还优于 普通水泥.牡蛎壳的成本比石灰石低得多，如大量使用，可节省一大笔经费，又能减少 对石灰石的开采，保护生态环境，带来一系列好处.如今还有大批的牡蛎壳被废弃，浪 费大好资源.如果将牡蛎壳全部利用，势必会产生巨大的经济效应，又能解决环境问题。 7.47.4 涂料添加剂涂料添加剂 用牡蛎壳可煅烧出白灰，白灰可用来作墙壁的涂料，且不会污染居住环境，也不会 释放有害物质，损害人体健康.用牡蛎壳作涂料的添加剂，可增加涂料的附着力，减少 涂料的毒性，改善其品质.特别是有些比较容易发霉的地方，用牡蛎壳作添加剂，可有 效防止发霉。 7.57.5 土壤改良剂土壤改良剂 使用牡蛎壳生产的肥料，施放到田地里，可以促进土壤中微生物的繁殖，改良土壤 微生物群落，提高土壤肥力，促进作物对养分的吸收利用，达到增产，提高品质的目 的.牡蛎壳是天然产品，无毒，无污染，无公害，使用后不会留下后遗症，是一种理想 的土壤营养剂和改良剂.牡蛎壳中含有丰富的资源，作物生长所需的微量元素也比较齐 全，可有效改良土壤品质，而且牡蛎壳中碳酸钙含量非常高，本身又呈碱性，因此对 于改良缺乏石灰质和呈酸性的土壤，效果尤为明显.牡蛎壳中含有丰富的资源，是一个 巨大的宝藏，随着现代科技的发展，其用途将越来越广泛，在工农业生产及医药保健 品方面发挥的作用越来越大， 将来一定会出现一大批以牡蛎壳为原材料的工农业大生 产.而现在许多地方却把它当垃圾处理掉，是暴殄天物和严重的浪费，对环境会造成污 染，也不符合可持续发展战略.当今世界资源越来越匮乏，寻求替代资源的要求越来越 迫切，由于受限于人们的观念及当今的科技水平，对牡蛎壳的开发利用还不充分，只 是冰山一角，有些甚至还处于起步阶段，开发出来的产品也大部分是初级产品，但这 鲁东大学专科毕业论文 - 13 - 是一个前景广阔的行业，需要为此做出努力。 8 8 应用前景与展望应用前景与展望 随着我国牡蛎养殖规模的逐年扩大以及人们生活水平和健康意识的不断提高, 今后 对牡蛎的消耗量将会不断增大, 而牡蛎壳作为废弃物被丢弃而造成资源浪费, 同时又 污染环境的现状仍将是个亟待解决的问题。牡蛎壳是一种宝贵资源, 变废为宝, 对其 进行研究开发具有非常广阔的前景。由于近年来超微粉碎, 改性等先进技术的不断发 展, 国内外对牡蛎壳的开发研究利用越来越普遍, 主要表现在医药、食品、保健品、 添加剂等领域。牡蛎壳作为一种来源充足、廉价且可再生的资源,必将在今后研究开发 中成为人们关的热点, 也将会有更多的研究成果被应用于生产生活。 参考文献参考文献 1 苏天凤. 华南沿海养殖近江牡蛎的分类研究 J . 南方水产, 2006,2( 2) :72- 75. 2 唐敏, 石安静. 贝类钙代谢研究概况 J . 水产学报,2000, 24( 1) : 86-91. 3 洪鹏志, 章超桦, 郭家辉 . 牡蛎壳制备活性钙 J .湛江海洋大学学报, 2000,20( 4) : 46-49. 4 陈玉枝, 林舒. 牡蛎壳与龙骨成分的分析 J . 福建医科大学学报, 1999,33( 14) : 432-434. 4 吴少林, 徐京鹏. 废弃牡蛎壳生产活性钙 J . 资源开发与市场, 2003, 19( 4) :195-196. 5 周银龙. 由牡蛎壳制取离子化钙( 活性钙) J . 国药工业, 1994, 6( 4) :28-30. 6 周森麟, 葛福平, 朱列伟 . 复方牡蛎补钙剂的动物实验研究 J . 中国医学报, 1998, 13( 6) : 23-26. 7 杨丽娟, 陈清澄. 蚝贝钙对大鼠骨质疏松模型的壮骨作用 J . 海峡药学, 1995,7( 3) : 78-80. 8 苗艳丽, 洪鹏志, 宋文东, 等. 以牡蛎壳