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壳聚糖大分子中有活泼的羟基和氨基，它们具有较强的化学反应能力。在碱性条件下，C6上的羟基可以发生如下反应：羟乙基化--壳聚糖与环氧乙烷进行反应，可得羟乙基化的衍生物。羧甲基化--壳聚糖与氯乙酸反应便得羧甲基化的衍生物。磺酸酯化--甲壳素和壳聚糖与纤维素一样，用碱处理后可与二硫化碳反应生成磺酸酯。氰乙基化--丙烯腈和壳聚糖可发生加成反应，生成氰乙基化的衍生物。

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壳聚糖溶液的性质对其应用有重要影响。壳聚糖溶液有其自身特性，也具有高分子化合物溶液的通性。壳聚糖不溶于水、碱以及一般有机溶剂，但是因为壳聚糖结构单元中存在-NH2基团，极易与酸反应成盐，因此，壳聚糖可以溶解在盐酸、甲酸、乙酸、乳酸、苹果酸、抗坏血酸等许多稀的无机酸或某共有机酸中，长时间加热搅拌条件下也能溶解在浓的盐酸、硝酸、磷酸中。

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农业壳聚糖在植物生长促进方面的应用：研究表明，农业壳聚糖可以促进植物种子的萌发和根系的生长，提高植物的抗逆能力和养分吸收效率，从而增加农作物的产量和品质。 农业壳聚糖在植物病虫害防治方面的应用：农业壳聚糖具有优良的抗菌和抗氧化性能，可以作为天然农药和植物保护剂，有效地控制农作物的病虫害，降低对化学农药的依赖，提高生态环境安全性。

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甲壳素在反应中生成带正电荷的阳离子基团，这是自然界中存在的带正电荷的可食性食物纤维。甲壳素食物纤维单独食用是不易被消化吸收的，如果与牛奶、鸡蛋、蔬菜、植物性食品等一起食用就可以被吸收，这是因为在壳糖胺酶、去乙酰酶（在植物和肠内细菌中存在）、溶菌酶（体内存在）及卵磷脂（牛奶、鸡蛋中存在）等共同作用下甲壳素可以被分解成寡聚糖，低相对分子质量的寡聚糖可以被吸收，吸收部位主要在大肠。

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壳聚糖由于分子内和分子间很强的氢键作用而具有规整的分子链和较好的结晶性能。壳聚糖按晶体结构可以分为。α晶型、β晶型和γ晶型三种，其中α晶型最为稳定，并在大自然中广泛存在。壳聚糖的α晶型、β晶型和γ晶型的存在形式不同。α晶型通常与矿物质沉积在一起，两条反向平行的糖链排列而组成α晶型，α晶型参与形成坚硬的外壳，组成紧密；β晶型和γ晶型通常与胶原蛋白相结合，两条平行的糖链排列组成β晶型；两条同向、一条反向且上下排列的三条糖链组成γ晶型。β晶型和γ晶型则表现出一定的硬度、柔韧性和流动性，而γ晶型甲壳素则可在乌贼的胃内形成厚上皮组织。甲壳素和壳聚糖的分子内和分子间氢键不同，导致。α晶型、β晶型和γ晶型三种晶型的分子链在晶胞中的排列各不相同。β晶型在盐酸中回流及经乙酰化处理都可以转变为α晶型。