کاربرد کیتوسان در کشاورزی
کیتوسان به عنوان یک تقویت کننده رشد طبیعی و یک آفت کش زیستی ارگانیک که توانایی گیاهان را برای دفاع در برابر قارچها بهبود می بخشد، استفاده می شود. خاک و آب حاوی مقدار زیادی کیتین و محصولات تجزیه مولکولهای کیتوسان هستند. کیتوسان بیشتر به دلیل توانایی خود در ایجاد سیستم دفاعی شناخته شده است
کیتین و کیتوسان به عنوان یک آمینو‌پلی‌ساکارید طبیعی که دارای ساختمان بی‌نظیر و خصوصیاتی چندمنظوره هستند به طور وسیعی در پزشکی، باغبانی، دارو، صنایع غذایی و بیوتکنولوژی و کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله خصوصیات بارز آنها می‌توان به سازگاری زیستی بالا، زیست‌تخریب‌پذیری قابل قبول در کنار سمیت پایین، همچنین خواص آنتی‌باکتریال و ضد حساسیت آنها اشاره کرد.
کیتوسان به عنوان یک پوشش خوراکی با اثرات چندگانه
در برخی آزمایشات کاربرد نمک‌های کیتوسان و یا ترکیبات دارای کیتوسان مانند گلیکوکیتوسان در کنترل بیماری‌ها مؤثرتر از کیتوسان گزارش شده است. به عنوان مثال گلیکوکیتوسان در کنترل کپک خاکستری میوه‌های سیب موثرتر از کیتوسان بوده است که دلیل آن را به وجود تفاوت در حساسیت گونه‌های مختلف به کیتوسان ارتباط می‌دهند. همان‌طور که گفته شد اثر کیتوسان در حفظ کیفیت و افزایش ماندگاری محصولات تازه تنها به اثر آن در کنترل بیماری‌ها مربوط نمی‌شود، بلکه به عنوان یک فعال کننده سیستم‌های مقاومت به سلول‌های محصول در مقابله با شرایط نامساعد پس از برداشت نظیر سرما و خشکی کمک می‌کند.
این ترکیب علاوه‌بر این‌که به عنوان یک آنتی‌اکسیدان بطور مستقیم رادیکال‌های آزاد و گونه اکسیژن آزاد تولید شده را حذف می‌کند، بلکه با فعال کردن تعدادی از آنتی‌اکسیدان‌ها و تحریک تولید آنها باعث کاهش اثرات مخرب تنش‌ها می‌گردد. همچنین با کاهش فعالیت‌های متابولیکی سرعت تخریب طبیعی سلول‌ها را کاهش می‌دهد. ترکیبات فنلی گروهی از ترکیبات مهم گیاهی هستند که علاوه‌بر این‌که نقش‌های مهمی در کیفیت محصولا باغی دارند، بلکه دارای اثرات ضد تنش نیز هستند. گروهی از آنها به عنوان آنتی‌اکسیدان‌های قوی عمل می‌کنند و برخی دیگر از تخریب ساختارها جلوگیری می‌کنند. گروهی از این ترکیبات نیز دارای اثرات ضد قارچی و ضد باکتریایی هستند.
ولی اگر این ترکیبات اکسید شوند باعث قهوه‌ای شدن آنزیمی محصول خواهند شد. قهوه‌ای شدن آنزیمی که توسط آنزیمهای پلی‌فنل‌اکسیداز و پراکسیداز در حضور اکسیژن انجام می‌گیرد، یکی از مشکلات اساسی در نگهداری تعدادی از میوه‌ها، سبزی‌ها و محصولات جزئی فرآوری شده است. این آنزیم‌ها با اکسیداسیون فنل‌های ساده آنها را به پلی‌فنل‌ها تبدیل می‌کنند که دارای رنگ‌های قهوه‌ای و تیره هستند و باعث تخریب رنگ و ظاهر محصول می‌شوند.
کیتوسان هم میزان تولید فنل‌ها را در گیاهان و محصولات برداشت شده تحریک می‌کند و هم از اکسید شدن آنها جلوگیری کرده و با این اثر دوگانه کمک بسیار زیادی به حفظ کیفیت محصولات برداشت شده می‌کند. ثابت شده است که کیتوسان هم به دلیل ایجاد شرایط اتمسفر تغییر یافته دسترسی آنزیم به اکسیژن را کاهش می‌دهد و هم با کاهش بیان ژن پلی‌فنل‌اکسیداز و پراکسیداز و کاهش فعالیت این آنزیم‌ها باعث کاهش میزان اکسیداسیون ترکیبات فنلی می‌گردد. از طرف دیگر فعالیت این آنزیم‌ها وابسته به pH است به‌طوری که با کاهش اسیدهای آلی میزان فعالیت آنها بیشتر میشود.
هر عاملی که با کاهش سرعت فرآیندهای آنزیمی و کاهش سرعت پیری باعث حفظ اسیدهای آلی گردد، از افزایش فعالیت این آنزیم‌ها نیز جلوگیری خواهد کرد. بنابر این اثر دیگر کیتوسان در کاهش قهوه‌ای شدن آنزیمی را می‌توان به اثر آن در حفظ اسیدهای آلی ارتباط داد. در بررسی‌های به عمل آمده در مورد میوه‌های لیچی مشخص گردیده که کاربرد کیتوسان قهوه‌ای شدن حاصل از اتلاف آب و نیز قهوه‌ای شدن آنزیمی را بطور معنی‌داری کاهش می‌دهد. گزارش شده که تیمار کیتوسان به‌طور معنی‌داری میزان تولید و فعالیت ترکیبات فنلی را در میوه گوجه‌فرنگی در طول مدت نگهداری در سردخانه و یا دمای معمولی بطور مؤثری افزایش داده است.
بررسی تاثیر توأم کیتوسان و ۱- متیل‌سیکلوپروپان بر پوسیدگی و خواص کیفی میوه جوجوبای هندی (شکل ۲) نشان داده که میوه‌هایی که هر دو تیمار را دریافت کرده بودند، دارای میزان کلروفیل، مواد جامد قابل حل کل، ویتامین ث و سفتی بیشتری بوده و میزان پوسیدگی، تنفس و تولید اتیلن کمتری نسبت به تیمارهای دیگر و شاهد بوده‌اند. ترکیب کیتوسان و ۱- متیل‌سیکلوپروپان نقطه شروع اوج فراز گرایی را در این میوه فراز گرا به تأخیر انداخت که منجر به افزایش ماندگاری و حفظ خواص کیفی میوه گردید.
استفاده از کود های کامل کیتوسانی در در جامعه کشاورزی بسیار مقبولیت پیدا نموده است.
