甲壳素及其衍生物的应用概述

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1、http://www.paper.edu.cn1甲壳素及其衍生物的应用概述*郭春苹，周湘池，刘必谦，洪松柏宁波大学生命科学与生物工程学院，浙江宁波（315211）E-mail：guochun7809361@163.com摘要：甲壳素是一种非常重要的生物材料,是符合环保要求的绿色材料，被人称为“人体第六生命要素”和“少软黄金”，它的开发应用范围十分广阔，尤其在食品、医药、农业，环保等方面有广泛的用途，这里主要介绍了甲壳素的性质以及它的应用。关键词：甲壳素；衍生物；性质；应用中图分类号：X793文献

2、标识码：A甲壳素(Chitin)是由N—乙酰—2—氨基2—脱氧—D—葡萄糖以B—1、4糖苷键形式连[1]接而成的均多糖,是自然界里存在量仅次于纤维素的有机高分子化合物，年生物合成量高[1]达100亿吨之多，它广泛地存在于无脊椎动物(虾、蟹等)的外壳、昆虫(蝇蛆、蚕蛹、蝉等)的外角质层和内角质层及真菌的胞壁中，通常与蛋白质、钙等结合在一起，构成生物体的支[2]撑组织。甲壳素的问世，始于19世纪初，1811年法国学者Braconnot首次从蘑菇中分离出甲壳[3]素;1823年法国科学家Odier又从

3、昆虫外壳提取了同类物质，亲命名Chitin；1859年法国[4]学者Rouget用浓碱处理Chitin提取了可溶于酸的变性甲壳质；1894年德国学者Hopper-Sevier将其命名Chitosan。以后80年中，由于受当时技术认知水平的限制，甲壳素研究的进展比较缓慢,直到1977年在美国波十顿召开的第一次有关甲壳素和壳聚糖的国际会议后，掀起甲壳素的应用研究热潮，每年国内外发表的相关论文上千篇，“甲壳素学”现已成为一门新兴的边缘学科。至今，国内外发表的甲壳素研究成果已超过400多项，一些发达国家

4、争相投入大量资金对甲壳素进行深入研究开发。目前甲壳素是日本政府惟一准许宣传疗效的机能性食品；1993年日本厚生省受理了甲壳素作为癌细胞转移抑制剂静门注射药品的申请；1996年，甲壳素又通过了美国药品、食品管理局（FDA）及欧共体（EC）检测，核准在美国、欧洲市场销[5]售。甲壳素的研究开发及其商业产品已出现了全球竞争趋势，并将保持持续稳定的高速发展趋势。我国是甲壳素生产大国，生产企业约有上百家，主要分布于沿海地区，年总产量在5000吨左右，目前占全球产量的80%以上，年创汇约100多亿元。本文主

5、要就近年来甲壳素和壳聚糖及其衍生物的应用新进展作一综述。[6]1甲壳素的性质甲壳素的化学名称N—乙酰—2—氨基2—脱氧—D—葡萄糖，是由一2一乙酰氨基一2一脱氧一D一葡萄糖通过β一1,4糖苷键形式连接而成的多糖，是纤维素第二位上的羟基被酰氨基置换的产物，它是由生物合成再提取的天然产物，有良好的生物是它是由生物合成再提取的天然产物,有良好的生物相容性、可被生物降解。甲壳素存在α、β和γ3种多晶型物，其中α型最丰富、最稳定、不易分解、不易熔化、也不溶于水、乙醇、乙醚、稀酸、稀碱及一般的有机溶剂（但能

6、溶于醋酸），可溶于无机酸，但同时主链发生降解。甲壳素与浓碱反应生成壳聚糖。甲壳素是白色或灰白色、半透明的片状固体，其不溶性限制了应用范围，所以大多加工成壳聚糖使用。1本课题得到浙江省重大攻关项目（NO.200413037）的资助。-1-http://www.paper.edu.cn2甲壳素的应用甲壳素是性能独特、组织相容性良好、可生物降解、符合环保要求的绿色材料，其开发应用领域异常广阔。主要应用于工业、农业、国防、化工、环保、食品、医药、保健、美容、纺织等诸多领域。2.1在食品中的应用甲壳素和壳

7、聚糖被认为是继卵磷脂、螺旋藻等第2代保健食品之后的第3代保健食品，它们可作为保健品添加剂按比例添加于保健品中，能起到保健、减肥、抗癌、调节微量元素[7]等作用，还可以被用作防龋食品、重金属解毒剂、肠内菌群调节剂等；甲壳素和壳聚糖不仅具有成膜性，它们还是一种天然的抗菌剂，尤其在抗细菌、抗真菌方面效果非常明显，壳聚糖对大肠杆菌、普通变形杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、假单抱菌、乳酸杆菌、微球[8]菌、沙门氏菌、李斯特单核增生菌的生长有较强的抑制作用，因此它们可用做食品保鲜剂；将壳聚糖与淀粉、水混合均

8、匀可制成壳聚糖一淀粉合成包装膜，此膜可食、无毒、耐油、抗[8、9]张强度高、不溶于冷水与热水，可用于包装固体、半固体和液体食品；由于带正电荷的壳聚糖可以吸附絮凝负电荷的物质，所以它可以用来做饮料澄清剂，经处理后的澄清果汁是[10]一个稳定的热力学体系，能长期存放不产生浑浊；另外作为絮凝剂它还可以应用到对食品废水的处理上体产品的收率，处理食品加工厂的废水，回收蛋白质，作为动物饲料，减少污染。2.2在医学上的应用[11]作为医用敷料，从1988年起，我国自制的甲壳胺人工皮广泛用于于临床，它具有材质新