棉花纤维根据长度可分为三大类：粗绒棉纤维粗短如板寸，织出的牛仔布紧密耐磨，抗撕裂强度是普通棉的两倍；细绒棉凭借均衡的强度和透气性，成为日常纺织品的绝对主力，应用领域包括贴身服饰、家纺、医疗防护(纱布、棉球)等，我国目前种植的棉花大多属于此类；长绒棉具有纤维长、手感好等特点，常用于纺织高支纱，是高档家纺及服装的材料。
虾青素是天然抗氧化剂之一，其抗氧化能力远高于维生素E、β—胡萝卜素，被誉为“超级抗氧化剂”。虾青素具有清除体内的氧自由基、增强细胞的再生能力、维持机体平衡、减少衰老细胞在体内堆积等作用，被广泛应用于食品、饲料、制药和化妆品领域。目前，天然虾青素主要从雨生红球藻和甲壳类生物(虾、蟹等)中提取。然而，这些提取的产量有限，而且化学合成虾青素的生物活性较低。
因棉株中含有丰富的虾青素合成前体——类胡萝卜素，棉花被认为是合成虾青素的理想“代工厂”。科研人员通过3步打通了虾青素合成途径：先引入“关键钥匙”，从莱茵衣藻“借”β—胡萝卜素酮化酶，从雨生红球藻“借”β—胡萝卜素羟化酶；再安装“生物导航”，给这些外源酶装上质体定位信号，将其精准引导至“生产车间”；最后启动“全株流水线”，在普通棉花“中棉所49”中植入基因表达模块，最终培育出生产虾青素的“TY工程棉”。
该工程棉花植株在幼苗期和成熟期的叶片、花器官、棉铃、棉籽及棉籽油中均呈现虾青素的特征性红色，且不同组织中的虾青素积累呈现梯度分布。富含虾青素的工程棉花有何用途？在“TY工程棉”中，棉花就像装上了“生物芯片”，变身“抗氧化剂合成工厂”。比如，棉叶片和棉铃壳可开发动物饲料添加剂(替代人工色素)，还可作为提取虾青素的原料等；棉籽油的功效和附加值也升级了，棉籽油中的天然维生素E结合虾青素，可提升抗氧化协同效应。
棉籽壳也大有用途。棉籽壳含有4%—6%粗蛋白，含有43%—48%粗纤维，是食用菌栽培最主要的原材料之一。据报道，每100公斤棉籽壳，可分别用于生产平菇100公斤、香菇150—200公斤、金针菇160公斤、灵芝7—10公斤，是食用菌培养料的好选择。此外，棉籽壳还可作为活性炭、糠醛、木糖、木糖醇等精细化工的原料，增值潜力大。
棉籽中还有“甜蜜素”——棉子糖。棉子糖是一种“低卡功能性低聚糖”，具有低热量、不被人体消化吸收却能促进肠道健康的特性，是健康食品的理想添加剂，适用于减肥食品、低糖食品，以及糖尿病患者的特殊膳食。另外，棉子糖在肠道内能被双歧杆菌等有益菌优先利用，促进这些有益菌的增殖，从而改善肠道微生态环境，有助于增强免疫力，预防便秘、腹泻等问题。
轧棉机从棉籽剥离长纤维之后，棉籽上还留存大量的棉短绒，过去多被当作废料，但它的用途实则不容小觑。棉短绒可被广泛用于食品、医药、日化、塑料、电子、造纸、冶金、航空航天等领域，被誉为“特种工业味精”。用棉短绒制作的无烟火药还是国防工业的重要原料。近年来，国外科学家发现，棉籽绒还可用于生产和制备可降解塑料薄膜。
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