ไคโตซานเป็นสารธรรมชาติที่สกัดมาจากเปลือกกุ้ง, ปู และแกนปลาหมึก เป็นสารธรรมชาติที่ไม่มีพิษภัยสามารถย่อยสลายได้เองโดยธรรมชาติ สามารถนำมาประยุกต์ใช้ประโยชน์ได้หลากหลายวิธี แต่ในที่นี้จะกล่าวถึงการประยุกต์ใช้กับพืชจำพวกไม้ดอกไม้ประดับ ดังนี้
- ใช้เสริมการเจริญเติบโตของพืชทุกส่วน ( ราก, ลำต้น, ดอก, ใบ, ผล )
- ใช้เสริมภูมิต้านทานโรค
- ใช้ยืดอายุการร่วงเหี่ยวเฉาของดอกไม้
- ใช้เสริมการเจริญเติบโตของพืชทุกส่วน ( ราก, ลำต้น, ดอก, ใบ, ผล )
ไคโตซานที่ใช้เสริมการเจริญเติบโตและเพิ่มความแข็งแรงของผนังเซลส์พืช จะเป็นไคโตซานที่มีน้ำหนักโมเลกุลขนาดปานกลาง (100,000 – 300,000 Kda ) เนื่องจากไคโตซานชนิดนี้จะเข้าไปอยู่ในผนังเซลล์ของพืชเป็นส่วนใหญ่ ถ้าใช้ไคโตซานที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำเกินไป จะมีผลในการแทรกซึมเข้าเซลล์พืชจนถึงนิวเคลียส ซึ่งจะไม่ตรงกับวัตถุประสงค์ในการเสริมการเจริญเติบโตของพืช ส่วนไคโตซานที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงเกินไปก็จะไม่ถูกดูดซึมเข้าไปในเซลส์แต่จะตกค้างอยู่ที่ผิวใบและปากใบของพืช
กลไกในการเสริมการเจริญเติบโตและเพิ่มความแข็งแรงของผนังเซลส์พืชนั้น เริ่มจากไคโตซานที่มีน้ำหนักโมเลกุลขนาดปานกลางถูกฉีดพ่นลงบนส่วนของต้นไม้ที่ต้องการเสริมการเจริญเติบโต และจะถูกต้นไม้ดูดซึมเข้าทางปากใบหรือช่องเปิดต่างๆของต้นไม้ ไคโตซานจะเข้าไปสะสมที่ผนังเซลส์ของพืชและจับตัวกับสารประกอบหลายอย่างในผนังเซลส์ เกิดเป็นโครงสร้างเชิงซ้อน (Complex ) ซึ่งมีลักษณะคล้ายผลึกโครงร่างตาข่าย ทำให้ผนังเชลล์พืชมีแรงยึดเกาะกันและกันดีขึ้น โครงสร้างผนังเชลล์แข็งแรงขึ้น ทนทานต่อแรงกระทำภายนอกเชลล์ได้ดีขึ้น เมื่อเป็นเช่นนี้แล้ว เชลล์แต่ละเชลล์ของพืชก็จะขยายตัวออกไปได้ดีจากการที่มีผนังเชลล์แข็งแรงขึ้น จึงเป็นสาเหตุที่พืชที่ใช้ไคโตซานฉีดพ่นจะมีลำต้น, ใบ และช่อดอกที่ใหญ่ขึ้นยาวขึ้น มีการติดดอกผลที่ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด
ไคโตซานที่ถูกย่อยจนได้โมเลกุลขนาดสั้น ( ต่ำกว่า 30,000 Kda ) จะสามารถแทรกซึมเข้าสู่เชลล์ของพืชได้ดี และไคโตซานที่มีขนาดโมเลกุลเล็กมากจะทะลุเข้าไปในนิวเคลียสของเซลส์พืช และเข้าไปกระตุ้นให้นิวเคลียสของพืชสร้างชุดโปรตีนคำสั่งให้ระบบป้องกันตัวของพืชสร้างสารกำจัดเชื้อรา แบคทีเรีย ให้มีจำนวนมากกว่าปกติหลายเท่าตัวแล้วปล่อยออกไปนอกเซลส์ของพืชนั้นๆเพื่อทำลายเชื้อรา เชื้อแบคทีเรีย ตลอดจนแมลงบางชนิดที่มารบกวนพืชนั้นๆ สารที่เกิดจากระบบป้องกันตัวของพืชที่เราพบได้ทั่วไปก็คือ สารจำพวกลิกนิน ( LIGNIN ), น้ำมันหอมจากไม้กฤษณาก็เป็นสารที่พืชผลิตมาใช้ป้องกันตัวจากแมลงและเชื้อราต่างๆ
นอกจากการที่มีผลกระตุ้นการสร้างสารป้องกันศัตรูของพืชแล้ว ไคโตซานที่ขนาดพอเหมาะจะสามารถทำลายเชื้อราหลายชนิดด้วยตัวเองได้ดี โดยไคโตซานจะถูกดูดซึมและฝังตัวลงไปในผนังเซลส์ของเชื้อราและเหนี่ยวนำให้ไคตินที่มีอยู่ในผนังเซลส์ของเชื้อราเปลี่ยนสภาพเป็นเป็นไคโตซานด้วยเอ็นไซม์ไคตินดีอะเซติเลส (CHITIN DEACETYLASE ) ทำให้ความแข็งแรงของผนังเชลล์เชื้อราลดลงอย่างมาก เนื่องจาก ไคตินในผนังเชลล์ถูกเปลี่ยนไปเป็นไคโตซานบางส่วน ซึ่งไคโตซานสามารถละลายได้ในสารละลายกรดและจะค่อยๆละลายเพิ่มขึ้นเมื่อเซลส์ของเชื้อราไปสัมผัสกับกรดในธรรมชาติ ผลจากการเหนี่ยวนำให้ผนังเซลส์ของเชื้อราเปลี่ยนไคตินให้เป็นไคโตซานนั้น จะสังเกตุผลได้จากเซลส์ส่วนปลายเส้นใยของเชื้อราจะไม่สามารถเจริญเติบโตขึ้นได้ และค่อยๆแตกสลายไปเรื่อยๆจนเชื้อราตายในที่สุด
- ใช้ยืดอายุการร่วง, เหี่ยวเฉาของดอกไม้
ไคโตซานเมื่อนำมาทำละลายด้วยตัวทำละลายที่เหมาะสมแล้วทำให้แห้ง จะมีคุณสมบัติเป็นฟิล์มชีวะ ( BIOFILM ) ที่สามารถลดการระเหยของน้ำเมื่อนำไปเคลือบผิวใบไม้หรือดอกไม้ได้ คุณสมบัติที่ทำให้ฟิล์มไคโตซานแตกต่างจากฟิล์มทั่วไปที่ทำจากสารอื่นๆ เช่น แว๊กซ์ ( WAX ), เซลลูโลส ( CELLULOSE ) ก็คือ ฟิล์มของไคโตซานยอมให้ก๊าซบางชนิดเข้าออกได้ ในขณะที่ฟิล์มของสารชนิดอื่นมักจะทึบตันและไม่สามารถให้ก๊าซผ่านเข้าออกได้ นอกจากนี้ ฟิล์มไคโตซานยังมีประสิทธิภาพในการยับยั้งแบคทีเรียหรือเชื้อราได้หลายชนิดที่เป็นสาเหตุที่ทำให้ดอกไม้ ใบไม้เหี่ยวเฉาและเน่าในที่สุด
ฟิล์มของไคโตซานที่ได้รับการผสมมาอย่างดีจะปล่อยให้ก๊าซออกซิเจนซึมผ่านเข้าออกได้ แต่จะป้องกันไม่ให้ก๊าซเอธิลีนซึ่งเป็นสาเหตุให้ใบไม้ดอกไม้เหี่ยวและหลุดจากขั้วซึมผ่านได้ ประโยชน์จากคุณสมบัติพวกนี้ สามารถนำไคโตซานไปใช้ในการถนอมรักษาผลผลิตทางการเกษตร ยืดอายุผลิตภัณฑ์ เช่น ยืดอายุดอกไม้, เพิ่มระยะเวลาสุกของผลไม้, ลดการถูกทำลายจากเชื้อแบคทีเรียและเชื้อรา
อย่างไรก็ตาม ไคโตซานก็ยังไม่สามารถมีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเหี่ยวร่วงของดอก, ใบ ดีกว่าสารเคมีที่ใช้ในปัจจุบัน ไคโตซานไม่สามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียและเชื้อราทั้งหมดในโลกนี้ได้ เพียงแต่ไคโตซานเป็นสารชีวภาพที่สกัดมาจากธรรมชาติและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ไคโตซานจะมีบทบาทมากขึ้นเมื่อสารเคมีต่างๆถูกห้ามใช้มากขึ้นเรื่อยๆ หรือเกษตรกรเริ่มตื่นตัวที่จะหลีกเลี่ยงสารเคมีหลายชนิดก็สามารถประยุกต์ใช้ไคโตซานทดแทนการใช้สารเคมีจำนวนมากได้
