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本文聚焦卡拉亚树胶（GK）和孔达戈古树胶（KG），详细阐述了它们在纳米颗粒合成、能源领域、食品包装、水净化等非食品领域的应用，还探讨了相关产品从实验室到工业规模生产的挑战与前景，对生物基产品研发意义重大。
引言
树胶是源自重要树种的天然碳水化合物聚合物，无毒且在食品配方和非食品工业领域有重要应用，是生物财富和人们的收入来源。树胶由植物组织受损产生，常见的有阿拉伯胶、黄蓍胶、卡拉亚树胶（Gum Karaya，GK）、印度树胶、孔达戈古树胶（Kondagogu Gum，KG）等。
GK 来源于多种植物，分布广泛。KG 源自印度森林的孔达戈古树，其化学组成独特，在重金属吸附方面表现出色。本综述将深入探讨这两种阴离子碳水化合物胶聚合物的最新进展及其非食品用途。
GK 和 KG 的分子、组成、脱乙酰化和结构表征
GK 和 KG 虽都属于鼠李半乳糖醛酸聚糖型树胶，但在蛋白质、单宁、纤维含量、pH 值、特性粘度、分子量、持水能力、糖组成和流变性质等方面存在明显差异。这些差异使得它们在不同的应用场景中展现出独特的性能。
GK 和 KG 的非食品应用
近十年来，天然树胶及其功能化材料在非食品研究领域得到广泛应用，如绿色合成金属、非金属和双金属纳米颗粒（NPs），通过各种加工技术制造电纺纤维和薄膜，以及利用冷冻干燥或 3D 打印制备具有开孔纤维结构的超轻组件或海绵等。
3D 多孔海绵
由合成和天然材料制成的海绵因其优异的物理化学、结构和机械性能以及众多应用而备受关注。其性能依赖于结构关联（2D 或 3D 构型）、高孔隙率、表面积、高纵横比、良好的机械性能（拉伸强度、弹性和柔韧性）、超轻重量、高热稳定性和导电性。基于 GK 和 KG 制备的海绵在这些方面展现出独特优势，具有广阔的应用前景。
水凝胶
水凝胶是三维结构，具有亲水性、孔隙率、生物降解性、生物相容性和柔韧性等优异特性，能够与功能聚合物和相互作用实体形成相互连接的网络，从而实现多种应用。天然聚合物水凝胶独特的功能特性，使其在众多领域发挥重要作用。
能量存储 / 收集
由于石化资源的枯竭和环境问题，对基于可再生资源的可持续能源的需求巨大。生物质基粘合剂可替代有毒的卤化商业粘合剂，为可持续能源存储开辟新道路。生物质还可用于制造电极、隔膜和电解质。近年来，包括纤维素、淀粉、壳聚糖、海藻酸盐、木质素和树胶等材料作为可持续粘合剂受到广泛研究。
基于 GK 和 KG 的可持续产品从实验室到工业规模的生产挑战和可扩展性问题
碳水化合物聚合物在众多研究领域和应用中具有重要意义，树胶作为其一部分，虽已被广泛研究，但从实验室到工业规模生产基于 GK 和 KG 的可持续产品仍面临诸多挑战，如大规模生产的工艺优化、成本控制以及产品质量的一致性等问题。
源自 GK 和 KG 的增值产品的未来展望
KG 和 GK 的非食品级 II 和 III 型树胶，结合天然添加剂，可用于制备各种混合物，进而生产用于食品包装、可生物降解的购物袋、包装材料、伤口愈合绷带、药物赋形剂和与餐巾相关的卫生产品的电纺纤维 / 海绵 / 薄膜。按照国际标准方法（ASTM）对生物塑料薄膜 / 海绵 / 纤维进行生物降解测试，评估其生物降解程度，将为这些产品的实际应用提供重要依据。
结论
树胶源自多种树种的天然渗出物，具有独特品质和广泛应用，在全球市场占据重要商业地位。这些碳水化合物聚合物丰富、可再生、价格实惠且无毒，还可通过化学和生物化学方法进行改性，在食品和非食品领域都有重要用途。本综述为基于这些天然树胶的可持续产品的开发提供了参考，从实验室研究到未来工业规模生产，以及相关挑战的探讨，都有助于推动联合国可持续发展目标在生计、农业可持续性、清洁水和卫生设施以及负担得起的清洁能源等方面的实现。
