东京大学大学院综合文化研究科广域科学专业/附属先进科学研究机构的小林广和副教授、北海道大学催化科学研究所的福冈淳教授、铃木悠介研究生（研究当时）、东京理科大学工学部的佐川拓矢助教、昭和电工基础化学品事业部的斋藤信项目负责人组成的研究团队，成功分解了可从蟹壳中大量提取的甲壳素，有效地合成了甲壳素低聚糖。
图1．从螃蟹壳中制作有乙酰基的甲壳素低聚糖流程（供图：东京大学小林广和副教授）
通过以往的研究人么已知，将蟹壳中富含的甲壳素分解后得到的甲壳素低聚糖能够激发植物免疫力。将其用于农业，则有可能在低农药的情况下，降低农作物感染霉菌的风险，提高产量。然而，由于甲壳素的难分解性，很难选择性地合成甲壳素低聚糖。
甲壳素是一种由多个N-乙酰基-葡糖胺（NAG）连接而成的高分子，通过切断糖链之间的键合，可以逐步形成更小的分子，得到连接了2～8个NAG的甲壳素低聚糖。研究团队认为通过机械外力激活甲壳素分子，让催化剂攻击被活化的甲壳素分子，就能分解固体的甲壳素。
基于此想法，研究团队为了在甲壳素的分解反应中施加机械外力，使用了一种叫球磨机的粉碎机。将固体催化剂、甲壳素、陶瓷球放入陶瓷罐中，安装到粉碎机上，以每分钟500转的速度旋转进行反应。经过对多种催化剂进行尝试，最后发现，呈弱酸性的碳材料作为催化剂能有效分解甲壳素，生成甲壳素低聚糖。通常在这种切断糖与糖之间键合的反应中，会使用呈强酸性的矿物作为催化剂，但本次的一个重要发现是，呈弱酸性的碳材料具有更高的活性和选择性。
研究团队在进行反应分析后发现，长链甲壳素分子会快速分解，生成目标的小低聚糖，同时还会抑制小低聚糖的进一步分解反应。由此，可以高选择性得到甲壳素低聚糖。另外，碳可以强烈吸附长链甲壳素分子，而对小低聚糖的吸附力弱，这也有助于提高选择性。
小林副教授指出“此次，我们对甲壳素添加呈弱酸性的活性炭作为催化剂，通过球磨处理施加机械外力分解甲壳素，并高选择性地生成了甲壳素低聚糖。我们希望将该方法实用化，为低农药农业做出贡献。”。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Angewandte Chemie International Edition
论文：Selective Synthesis of Oligosaccharides by Mechanochemical Hydrolysis of Chitin over a Carbon-Based Catalyst
DOI：10.1002/anie.202214229
