甲殼素及其衍生物

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甲殼素及其衍生物

甲殼素及其衍生物
一、甲殼素的由來　
　甲殼素(Chitin)又名甲殼質(zhì)，殼多糖，殼蛋白，是法國科學(xué)家布拉克諾(Braconno)1811年首先從蘑菇中提取到一種類似于植物纖維的六碳糖聚合體，把它命名為Fungine（蕈素）。1823年，法國科學(xué)家歐吉爾(Odier)在甲殼動(dòng)物外殼中也提取了這種物質(zhì)，并命名為chitoin（幾丁質(zhì)），chitoin希臘語原意為"外殼"、"信封"的意思。  
1.1 甲殼素的分布　
　自然界中，甲殼素廣泛存在于低等植物菌類、藻類的細(xì)胞，節(jié)肢動(dòng)物蝦、蟹、蠅蛆和昆蟲的外殼，貝類、軟體動(dòng)物（如魷魚、烏賊）的外殼和軟骨，高等植物的細(xì)胞壁等，其每年生物合成的資源量高達(dá)100億噸，是地球上僅次于植物纖維的第二大生物資源，其中海洋生物的生成量在10億噸以上，可以說是一種用之不竭的生物資源。甲殼素經(jīng)自然界中的甲殼素酶、溶菌酶、殼聚糖酶等的完全生物降解后，參與生態(tài)體系的碳和氮循環(huán)，對地球生態(tài)環(huán)境起著重要的調(diào)控作用。  
1.2甲殼素的化學(xué)結(jié)構(gòu)  
　　經(jīng)結(jié)構(gòu)分析，甲殼素是自然界中唯一帶正電荷的一種天然高分子聚合物，屬于直鏈氨基多糖，學(xué)名為[(1，4)-2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖]，分子式為(C8H13NO5)n，單體之間以β(1→4)甙鍵連接，分子量一般在106左右，理論含氮量6.9%。其分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：氧原子將每個(gè)碳原子的糖環(huán)連接到下一個(gè)糖環(huán)上，側(cè)基團(tuán)"掛"在這些環(huán)上。甲殼素分子化學(xué)結(jié)構(gòu)與植物中廣泛存在的纖維素非常相似，所不同的是，若把組成纖維素的單個(gè)分子棗葡萄糖分子第二個(gè)碳原子上的羥基(OH)換成乙酰氨基(NHCOH3)，這樣纖維素就變成了甲殼素，從這個(gè)意義上講，甲殼素可以說是動(dòng)物性纖維。  
1.3 甲殼素的化學(xué)性質(zhì)  
　　甲殼素有α，β，γ三種晶型。α棗甲殼素的存在最豐富，也最穩(wěn)定。由于大分子間強(qiáng)的氫鍵作用，導(dǎo)致甲殼素成為保護(hù)生物的一種結(jié)構(gòu)物質(zhì)，結(jié)晶構(gòu)造堅(jiān)固，一般不熔化，也不溶于一般的有機(jī)溶劑和酸堿，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，應(yīng)用有限。甲殼素若脫去分子中的乙酰氨基就可以轉(zhuǎn)化為可溶性甲殼素（chitosan）,或稱殼聚糖（殼聚胺、幾丁聚糖）。這時(shí)它的溶解性大為改善，因而其應(yīng)用范圍也就變得十分廣闊，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、化妝品、環(huán)境保護(hù)、水處理等領(lǐng)域有極其廣泛的用途。  
1.4 甲殼素的提取  
　　自然界中的甲殼素大多總是和不溶于水的無機(jī)鹽及蛋白質(zhì)緊密結(jié)合在一起。人們?yōu)榱双@取甲殼素，往往將甲殼動(dòng)物的外殼通過化學(xué)法或微生物法來制備。當(dāng)前，工業(yè)化生產(chǎn)常采用化學(xué)法，經(jīng)過酸堿處理，脫去鈣鹽和蛋白質(zhì)，然后用強(qiáng)堿在加熱條件下脫去乙酰基就可得到應(yīng)用十分廣泛的可溶性甲殼素（殼聚糖）。目前，國內(nèi)外常從廢棄的蝦、蟹殼中提取甲殼素。蝦蟹殼中甲殼素含量為20~30%，無機(jī)物（碳酸鈣為主）含量為40%，其他有機(jī)物（主要是蛋白質(zhì)）含量為30%左右。我國是甲殼素資源大國。單浙江省沿海年產(chǎn)海蝦就達(dá)67萬噸，按40%廢棄物計(jì)算可制得甲殼素1萬余噸，資源潛力巨大。  
二、人體必需的第六生命元素　
　甲殼素是食物纖維素但不易被消化吸收。若甲殼素和蔬菜、植物性食品、牛奶和雞蛋一起食用則可以被吸收。在植物和腸內(nèi)細(xì)菌中含有殼糖胺酶、去乙酰酶，體內(nèi)存在的溶菌酶以及牛奶、雞蛋中含有的卵磷脂等共同作用下可將甲殼素分解成低分子量的寡聚糖而被吸收。當(dāng)分解到六分子葡萄糖胺時(shí)其生理活性最強(qiáng)。經(jīng)過近20年的研究，1991年，美國、歐洲的醫(yī)學(xué)界大學(xué)和營養(yǎng)食品研究機(jī)構(gòu)將甲殼素稱為繼蛋白質(zhì)、脂肪、糖、維生素、礦物質(zhì)之后的人體健康所必須的第六大生命要素。甲殼素作為機(jī)能性健康食品，它完全不同于一般營養(yǎng)保健品，對人體具有強(qiáng)化免疫，抑制老化，預(yù)防疾病，促進(jìn)疾病痊愈和調(diào)節(jié)生理機(jī)能等五大功能。  
2.1 強(qiáng)化免疫功能，對癌癥有抑制作用　
　日本愛媛大學(xué)醫(yī)學(xué)部的奧田教授為了證實(shí)甲殼素的抑制癌癥作用，從C3H/Hei白鼠的脾臟采取淋巴球，觀察甲殼素的存在是否增加殺死YAC-1癌細(xì)胞的能力。實(shí)驗(yàn)用癌細(xì)胞預(yù)先注入放射性鎘，癌細(xì)胞若受破壞，可由測定流出在細(xì)胞外的放射性的量而判定。結(jié)果確認(rèn)甲殼素在64ug/ml的濃度就能增加淋巴球(NK)殺死癌細(xì)胞的作用。同時(shí)，還觀察到甲殼素的降解產(chǎn)物葡萄糖胺使體液PH發(fā)生變化，激活淋巴細(xì)胞攻擊癌細(xì)胞。另外，這些降解產(chǎn)物還能與存在于血管壁表面的癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移載體結(jié)合，從而抑制了癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。我國科學(xué)家研究表明，甲殼素有抑制癌細(xì)胞毒素的作用。癌細(xì)胞增殖時(shí)能釋放出毒素，此毒素能破壞血清中的鐵質(zhì)，造成貧血；分解脂肪，興奮滿中樞，失去食欲，使人體消瘦。而服用甲殼素可出現(xiàn)食欲。這是因?yàn)樗鼘Π┘?xì)胞毒素有抑制作用。1996年9月北京聯(lián)合大學(xué)應(yīng)用文理學(xué)院保健品功能檢測中心研究表明，甲殼素具有增強(qiáng)單核巨噬細(xì)胞和NK細(xì)胞活性功能，對細(xì)胞免疫和體液免疫功能均有增強(qiáng)作用。  

  
2005-10-9 09:19 回復(fù)  

上官云雪
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2.2 具有排除有毒、有害物質(zhì)于體外的作用　
　研究表明，甲殼素具有與植物纖維相似的結(jié)構(gòu)與功能。如保水、膨潤、擴(kuò)散、吸附、難于消化吸收等，因而它具有促進(jìn)消化道蠕動(dòng)，增加排便容積，縮短腸內(nèi)物質(zhì)的通過時(shí)間，降低腹壓及腸壓，吸附有毒物質(zhì)（如農(nóng)藥、化學(xué)色素、放射線等）和重金屬離子并排出體外，從而減低食物中有害物質(zhì)吸收的功能。同時(shí)能排除多余有害膽固醇，防止動(dòng)脈硬化。膽汁酸是肝臟內(nèi)由膽固醇所生成消化液中的一個(gè)重要成份，在膽囊中有一定貯量，甲殼素能很好地與膽汁酸結(jié)合，并將其排出體外，人體為了保持膽囊中有一定量的膽汁酸貯備，就必須在肝臟中將膽固醇轉(zhuǎn)化或膽汁酸，這樣血液中膽固醇含量就必然下降。同時(shí)，食物中的膽固醇進(jìn)入體內(nèi)后，需經(jīng)酶的作用變成膽固醇脂才能在腸道被吸收，這一過程需要膽汁酸的參與。膽汁酸是表面活性物質(zhì)，它對脂類有乳化作用。甲殼素很容易和膽汁酸結(jié)合并排出體外，導(dǎo)致這種酶不能正常地將膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)槟懝檀贾瑥亩恋K膽固醇在體內(nèi)吸收。  
2.3 具有降血糖，降血脂，降血壓的作用  
　　甲殼素溶于酸后，可形成一個(gè)強(qiáng)大的帶正電荷的陽離子集團(tuán)。這對于改善酸性體質(zhì)，維持體液正常PH值意義重大。  
　　我們知道由于胰島素不足（絕對的或相對的）引起糖尿病，其患者體液呈酸性，若PH降0.1則胰島素敏感度下降30%，患者糖利用降低，呈高血糖。甲殼素把PH值調(diào)到弱堿性，提高胰島素利用率，有利于糖尿病的防治。此外，它還有調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能，使胰島素分泌正常，抑制血糖上升。  
　　近年來醫(yī)學(xué)專家發(fā)現(xiàn)，血壓升高和食鹽中C1-有關(guān)，與Na+無關(guān)。因C1-能使血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）活化，把血管緊張素Ⅰ轉(zhuǎn)變?yōu)檠芫o張素Ⅱ，而使血壓升高。甲殼素是可溶性陽離子型食物纖維，在代謝過程中，其陽離子基團(tuán)能和食鹽中的C1-結(jié)合而排泄于糞便中，因而服用甲殼素后能使血壓下降。  
　　血管內(nèi)脂肪滴是帶負(fù)電荷的基團(tuán)，它與帶正電荷的甲殼素分解物結(jié)合，在脂滴周圍形成屏障而妨礙吸收。同時(shí)，甲殼素在體內(nèi)低濃度時(shí)，也能阻止脂肪消化酶的活化，使脂肪不能分解成甘油和脂肪酸，因此在空腸不能吸收而以原形排出。此外，甲殼素還可以和膽汁酸結(jié)合影響脂類乳化使其吸收減少。  
2.4 具有強(qiáng)化肝臟機(jī)能的作用  
　　肝臟是人體最大的腺體，具有多樣的代謝功能。目前治療病毒性肝炎沒有特效藥，大劑量干擾素治療乙肝或丙肝有效率最高達(dá)50%。若將甲殼素與干擾素并用，可提高療效，促進(jìn)肝炎病毒抗體產(chǎn)生，可使乙肝病毒轉(zhuǎn)陰。  
　　據(jù)日本鳥取大學(xué)平野教授研究證實(shí)，用高膽固醇飼料喂養(yǎng)兔子，由于膽固醇與中性脂肪在血中的濃度升高，不久后并發(fā)脂肪肝及肝炎，肝臟呈赤紅色。但在同時(shí)喂以甲殼素的兔子，膽固醇和脂肪明顯降低，沒有出現(xiàn)脂肪肝和肝炎，其肝臟呈正常暗褐色。  
　　過量喝酒，由于乙醇在乙醇脫氫酶作用下變成乙醛，乙醛的毒性很強(qiáng)，會(huì)引起頭痛、惡心、肝損傷等。甲殼素可活化肝臟機(jī)能，增加醛脫氫酶的活力，可以解酒，防止酒精性肝損傷  
2.5 具有活化細(xì)胞，抑制老化，恢復(fù)各個(gè)器官功能作用  
　　經(jīng)研究證實(shí)，甲殼素對植物神經(jīng)系統(tǒng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)有調(diào)節(jié)作用。甲殼素可進(jìn)入血腦屏障，修復(fù)營養(yǎng)腦細(xì)胞，治療腦萎縮。可進(jìn)入血睪屏障，修復(fù)營養(yǎng)性腺細(xì)胞，改善酸性環(huán)境，促進(jìn)男、女性激素的分泌，恢復(fù)提高性功能，增加活力，抑制老化。甲殼素可進(jìn)入胎盤屏障，使胎兒健康、強(qiáng)壯、皮膚光滑等。  
　　甲殼素對人體細(xì)胞具有良好的親和性，抗原性低，安全性高。甲殼素在人體受傷部位能活化細(xì)胞，大量產(chǎn)生膠原纖維，膠原纖維可迅速形成細(xì)致的皮膚，不會(huì)留下疤痕，在治療燒傷、燙傷、外傷、加速傷口愈合、止血、消炎方面療效獨(dú)特。  
　　此外，通過實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)甲殼素具有促進(jìn)腸內(nèi)有益菌的生長，維持腸道生態(tài)平衡的作用。甲殼素具有很強(qiáng)的抗菌力，可治療口腔潰瘍、牙周病、口臭等。甲殼素還具有提高鈣代謝的功能和骨細(xì)胞攝取鈣的能力，治療骨質(zhì)疏松癥。

wgysy

現(xiàn)在比較熱啊

duguangbo

學(xué)習(xí)了，甲殼素是好東西！

liwei1910

在食品上的研究很熱