甲壳素与壳聚糖PPT课件
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《甲壳素和壳聚糖》课件
《甲壳素和壳聚糖》PPT 课件
甲壳素和壳聚糖是两种重要的生物聚合物，具有广泛的应用领域和研究价值。 本课件介绍甲壳素和壳聚糖的概念、特点、生产过程以及应用场景，探讨其 在纳米材料、环保材料和生物医药应用中的研究进展。
甲壳素和壳聚糖的定义
甲壳素是一种存在于甲壳类动物外骨骼和植物细胞壁中的多糖，具有高分子 量和结构复杂性；壳聚糖是由甲壳素水解而成的聚合物，具有多种化学官能 团。
工业原料
甲壳素和壳聚糖可以用于制备纤维素膜、水凝 胶、滤材和纺织品等工业材料。
甲壳素和壳聚糖的研究进展
1
纳米材料
甲壳素和壳聚糖具有高分子量和结构多样性，可用于制备纳米颗粒、纳米纤维和 纳米膜等材料。
2
环保材料
甲壳素和壳聚糖来源于可再生资源，具有生物降解性和环境友好性，被广泛应用 于Biblioteka 境保护和可持续发展领域。3
生物医药应用
甲壳素和壳聚糖具有生物相容性和药理活性，可用于药物传递、组织工程和癌症 治疗等生物医药应用。
结论
甲壳素和壳聚糖作为重要的生物聚合物，在食品、医药、化妆品和工业等领域具有广阔的应用前景。随着对其 生产过程和应用研究的深入，甲壳素和壳聚糖的应用领域将不断拓展。
甲壳素和壳聚糖的来源
甲壳素主要来自海洋中的甲壳类动物，如虾、蟹、贝类等；壳聚糖来自甲壳 素的水解转化。这些天然材料被广泛应用于食品、药品和化妆品等领域。
甲壳素和壳聚糖的物理特性
甲壳素和壳聚糖具有高度吸水性、生物可降解性和生物相容性，同时还具有一定的机械强度、透明度和稳定性。
甲壳素和壳聚糖的化学特性
甲壳素和壳聚糖含有丰富的氨基、羟基和醛基官能团，具有还原性、离子交 换性和手性引发反应等特性，可用于化学修饰和功能化。
甲壳素和壳聚糖是两种重要的生物聚合物，具有广泛的应用领域和研究价值。 本课件介绍甲壳素和壳聚糖的概念、特点、生产过程以及应用场景，探讨其 在纳米材料、环保材料和生物医药应用中的研究进展。
甲壳素和壳聚糖的定义
甲壳素是一种存在于甲壳类动物外骨骼和植物细胞壁中的多糖，具有高分子 量和结构复杂性；壳聚糖是由甲壳素水解而成的聚合物，具有多种化学官能 团。
工业原料
甲壳素和壳聚糖可以用于制备纤维素膜、水凝 胶、滤材和纺织品等工业材料。
甲壳素和壳聚糖的研究进展
1
纳米材料
甲壳素和壳聚糖具有高分子量和结构多样性，可用于制备纳米颗粒、纳米纤维和 纳米膜等材料。
2
环保材料
甲壳素和壳聚糖来源于可再生资源，具有生物降解性和环境友好性，被广泛应用 于Biblioteka 境保护和可持续发展领域。3
生物医药应用
甲壳素和壳聚糖具有生物相容性和药理活性，可用于药物传递、组织工程和癌症 治疗等生物医药应用。
结论
甲壳素和壳聚糖作为重要的生物聚合物，在食品、医药、化妆品和工业等领域具有广阔的应用前景。随着对其 生产过程和应用研究的深入，甲壳素和壳聚糖的应用领域将不断拓展。
甲壳素和壳聚糖的来源
甲壳素主要来自海洋中的甲壳类动物，如虾、蟹、贝类等；壳聚糖来自甲壳 素的水解转化。这些天然材料被广泛应用于食品、药品和化妆品等领域。
甲壳素和壳聚糖的物理特性
甲壳素和壳聚糖具有高度吸水性、生物可降解性和生物相容性，同时还具有一定的机械强度、透明度和稳定性。
甲壳素和壳聚糖的化学特性
甲壳素和壳聚糖含有丰富的氨基、羟基和醛基官能团，具有还原性、离子交 换性和手性引发反应等特性，可用于化学修饰和功能化。
壳聚糖ppt课件
与水的作用更强。
2019
.
10
4 水溶性甲壳素膜的透汽性和吸水性
水溶性甲壳素的透汽性与壳聚糖相比有明显 的提高，这主要是因为水溶性甲壳素的亲水性比 壳聚糖好，使得水分子很容易与膜发生吸附作用， 再通过水分子在膜内的渗透扩散，穿过水溶性甲 壳素膜。而甲壳素表现出较高的透汽性，主要是 因为甲壳素成膜时采用了氯化锂的二甲基乙酰胺 溶液作为溶剂，在氯化锂被水洗去的时候，在甲 壳素膜内形成了微孔结构，利于水分的通透。水 溶性甲壳素的溶解性较好，膜放入水中不长时间 就开始溶涨变形，最后被溶解。
酵母菌次之，而壳聚糖对真菌的抑制作用则相对较弱。
（6）晶体形状对壳聚糖抑菌性能的影响：
实验表明：具有高黏度和高脱乙酰度的β- 壳聚 糖的抑菌性能强于α- 壳聚糖，从而填补了壳聚糖抑菌性 能研究在该方面的空白。
2019
.
15
2 抑菌机理研究
在壳聚糖的抑菌机理和抑菌特性方面，不同的 研究者得出的结论却不尽相同。壳聚糖及其衍生 物的抑菌作用随着其自身和环境条件的改变而呈 现出不同的结果。
2019
.
7
在制备水溶性甲壳素的过程中，控制反应在均 相条件下进行是非常重要的。 反应中，将壳聚糖和 乙酸酐溶解在稀乙酸溶液中，并加入少量的吡啶增 加溶解性，确保反应在均相条件下进行。在反应的 过程中，为了防止局部反应剧烈引起凝胶化现象， 应先将吡啶、乙酸酐先后溶解于乙醇溶液中．再加 入到反应容器中与壳聚糖进行反应。由于该反应是 在均相条件下进行的，壳聚糖乙酰化的位置是随机 的，因此破坏了甲壳素的结晶并减弱了甲壳素分子 内及分子间的氢键作用，使甲壳素具有一定的水溶 性。与甲壳素均相条件下脱乙酰制备水溶性甲壳素 的方法相比，该方法具有操作简单、成本低，适于 大规模生产等优点。
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4 水溶性甲壳素膜的透汽性和吸水性
水溶性甲壳素的透汽性与壳聚糖相比有明显 的提高，这主要是因为水溶性甲壳素的亲水性比 壳聚糖好，使得水分子很容易与膜发生吸附作用， 再通过水分子在膜内的渗透扩散，穿过水溶性甲 壳素膜。而甲壳素表现出较高的透汽性，主要是 因为甲壳素成膜时采用了氯化锂的二甲基乙酰胺 溶液作为溶剂，在氯化锂被水洗去的时候，在甲 壳素膜内形成了微孔结构，利于水分的通透。水 溶性甲壳素的溶解性较好，膜放入水中不长时间 就开始溶涨变形，最后被溶解。
酵母菌次之，而壳聚糖对真菌的抑制作用则相对较弱。
（6）晶体形状对壳聚糖抑菌性能的影响：
实验表明：具有高黏度和高脱乙酰度的β- 壳聚 糖的抑菌性能强于α- 壳聚糖，从而填补了壳聚糖抑菌性 能研究在该方面的空白。
2019
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2 抑菌机理研究
在壳聚糖的抑菌机理和抑菌特性方面，不同的 研究者得出的结论却不尽相同。壳聚糖及其衍生 物的抑菌作用随着其自身和环境条件的改变而呈 现出不同的结果。
2019
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7
在制备水溶性甲壳素的过程中，控制反应在均 相条件下进行是非常重要的。 反应中，将壳聚糖和 乙酸酐溶解在稀乙酸溶液中，并加入少量的吡啶增 加溶解性，确保反应在均相条件下进行。在反应的 过程中，为了防止局部反应剧烈引起凝胶化现象， 应先将吡啶、乙酸酐先后溶解于乙醇溶液中．再加 入到反应容器中与壳聚糖进行反应。由于该反应是 在均相条件下进行的，壳聚糖乙酰化的位置是随机 的，因此破坏了甲壳素的结晶并减弱了甲壳素分子 内及分子间的氢键作用，使甲壳素具有一定的水溶 性。与甲壳素均相条件下脱乙酰制备水溶性甲壳素 的方法相比，该方法具有操作简单、成本低，适于 大规模生产等优点。
第七章 甲壳素与壳聚糖
1、机能食品
前几丁聚醣在机能性食品上的应用最受到瞩目，具多项生理调节 机能，包括无毒性的抗癌效果、改善消化吸收机能、降低脂肪及 胆固醇摄取、降低高血压、强化免疫力等。 通常造成高血压及心脏病的原因是脂肪、盐分的过量摄取，这也 是目前的主要病因。而几丁质和几丁聚醣具有很好的调节血压能 力，它带有正电荷的纤维分子，可以吸收带有负电性的脂肪酸、 胆固醇、食盐的氯离子等，因而具有调节血压的作用，在临床医 学上已有许多实例。 几丁聚醣在市面上最热门的用途是体重调节。经过医学证实，在 餐前服用几丁聚醣可以在胃中吸收食物中的脂肪球，避免过量脂 肪吸收。通常几丁聚醣可吸收五倍的脂肪酸，已被广泛应用于瘦 身健康食品上。
三、甲壳素的开发应用前景
甲壳素中的主要成分几丁质与几丁聚醣是由天然物质 所制取的生物高分子，与天物体细胞有良好的生物兼 容性（biocompatibility），不具毒性且可以被生物体 分解，具有生物活性，因此广泛地应用在医药食品等 方面。甲壳素的主要应用方向有： 1、机能食品 2、医药用品 3、食品加工 4、纺织品 5、环保用品
二、甲壳素的功效
强化免疫力---甲壳素能提高身体的免疫机能，加强免疫细胞的增殖，因 此有强化免疫力的功效。日本发表的动物实验证实，甲壳素的免疫强化 作用 有助于减少肿瘤细胞的伤害，及促进肝脏受损细胞的新生与正常 化。 无毒性抗癌效果---甲壳素的抗癌效果已由日本东北药科大学确认，且其 抗癌效果适合生物体而无毒性反应出现。北海道大学的研究小组也发现， 甲壳素有抑制恶性肿瘤细胞扩散及移转的效果。 降低胆固醇---甲壳素在体内以带正电的阳离子形态出现，可与胆酸和胆 盐结合，因而抑制小肠对胆固醇的吸收，不但会减少胆固醇在肝脏的堆 积量、 也可降低恶性胆固醇(LDL)的浓度、提高良性胆固醇(HDL)的含 量， 因此对于预防动脉硬化及心血管疾病有很好的效果。 改善消化机能---甲壳素可促进肠内有益菌丛的繁殖，抑制有害菌丛的滋 生，及减少大肠菌生长的机会，因此可以达到健胃整肠的功效。
甲壳素与壳聚糖
2 制成医学功能性纤维 壳聚糖具有一定的流延性及成丝性．可制成纤维形 式。在大分子结构上，甲壳质和壳聚糖与人体内存 在的氨基葡萄糖构成相同及具有类似于人体骨胶原 组织的结构，这赋予了它们极好的生物医药特性， 它具有理想的生物相溶性和生物活性，具有抑菌、 止血、抑制胃酸、抗溃疡、降血脂、降胆固醇、凝 集L。白血病细胞、消炎、镇痛、促进伤口愈合等 作用。甲壳质和壳聚糖纤维可做成手术缝合线、止 血棉、纱布、药布、绷带、创可贴、薄膜等各种医 用敷料，用混式纺丝法还可将壳聚糖制成无纺布的 人造皮肤。
3 用作无纺布粘合剂
壳聚糖溶解在其溶剂中形成溶液后．得到稠 厚、高粘度粘液，可作为粘合剂．但阳荷性 的壳聚糖溶液易与阴荷性物质如海藻酸钠浆 或电荷相反的染料凝结形成沉淀或沾色．因 此在涂料印花粘合剂中较少应用，但它作为 无纺布粘合剂则具有优良的粘合能力。
在化妆品中的应用
壳聚糖在酸性条件下可成为带正电荷的高分 子聚电解质而直接用于香波、洗发精等的配 方中，使乳胶稳定化以保护胶体；壳聚糖本 身的带电性使其具有抑制静电荷的蓄积与中 和负电荷的作用，这种带电防止的效能可以 防止脱发；壳聚糖能在毛发表面形成一层有 润滑作用的覆盖膜，因此可减少摩擦，避免 洗发所引起的对毛发的伤害。
❖ 由于它主要存在于低等动物中，特别是节肢动物的 甲壳中．始称甲壳素。又名甲壳质、几丁质、壳多 糖、壳蛋白、明角质。化学上命名为[(1，4)一2一
乙酰氨基一2一脱氧一β-D一葡萄糖]或【β-(1—4)
一2一乙酰氨基一2一脱氧一D一葡萄糖】，是N一 乙酰基一葡萄糖通过3一(1，4)甙糖键联接而成的直 链状多糖。
制备流程图
甲壳素／壳聚糖制备工艺的细化
❖ 甲壳素的提取过程主要是用酸脱碳酸钙，用 碱脱蛋白质，这个过程中产生一定量的酸碱 废液，对环境有一定的污染，研究人员在甲 壳素的提取工艺方面作了改进。
第4章-甲壳素和壳聚糖-天然高分子材料资料讲解
• 晶型：属正交晶系。分子链以反平行的方式排列。
-甲壳素是聚N-乙酰胺基-D-葡萄糖胺的螺旋型物，每个
单元晶胞含有两条旋向相反的链，每条链均由两个卷曲相
连的N-乙酰胺基-D-葡萄糖胺单元构成。
14
Biopolymers: Chitin & Chitosan
• 型结晶中，两个相连的葡萄糖胺的C3及C5原子以及 乙酰胺基的N、H原子间存在着氢键，使甲壳素型结 晶的结构紧密。
7
Biopolymers: Chitin & Chitosan
• 二级结构：甲壳素分子链上的羟基、N-乙酰胺基和氨
基形成的各种分子内和分子间氢键。 • 这些氢键的存在，阻抑了邻近的糖残基沿糖苷键的旋
转，同时，相邻糖环之间的空间位阻降低了糖残基旋 转的自由度，从而限制了旋转角的大小，这样就构成 了刚性长链分子。
16
• 在从甲壳素制备壳聚糖时，在相同的碱浓度和相同的温度下 制备同样脱乙酰度的壳聚糖，在相同的反应时间下，-甲壳 素的脱乙酰度远远高于-甲壳素。说明-甲壳素结晶度很高， 分子间具有非常强的作用。
• 在相同的脱乙酰度下， -壳聚糖具有很高的结晶度，但是壳聚糖主要表现为无定型结构。
虾-甲壳素和-甲壳素在30% NaOH中100ºC下的脱乙酰化反应
Biopolymers: Chitin & Chitosan
在1600-1500 cm-1之间是C=O的 氨基的伸缩振动区，此处-甲壳 素和-甲壳素的峰位有区别：
•对-甲壳素，酰胺I带被分成两个 峰，分别为1656cm-1和1621cm-1； 而对-甲壳素，只有1626cm-1这一 个峰。
•-甲壳素的酰胺II带峰在1556cm1，-甲壳素的酰胺II带峰在 1560cm-1。
-甲壳素是聚N-乙酰胺基-D-葡萄糖胺的螺旋型物，每个
单元晶胞含有两条旋向相反的链，每条链均由两个卷曲相
连的N-乙酰胺基-D-葡萄糖胺单元构成。
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Biopolymers: Chitin & Chitosan
• 型结晶中，两个相连的葡萄糖胺的C3及C5原子以及 乙酰胺基的N、H原子间存在着氢键，使甲壳素型结 晶的结构紧密。
7
Biopolymers: Chitin & Chitosan
• 二级结构：甲壳素分子链上的羟基、N-乙酰胺基和氨
基形成的各种分子内和分子间氢键。 • 这些氢键的存在，阻抑了邻近的糖残基沿糖苷键的旋
转，同时，相邻糖环之间的空间位阻降低了糖残基旋 转的自由度，从而限制了旋转角的大小，这样就构成 了刚性长链分子。
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• 在从甲壳素制备壳聚糖时，在相同的碱浓度和相同的温度下 制备同样脱乙酰度的壳聚糖，在相同的反应时间下，-甲壳 素的脱乙酰度远远高于-甲壳素。说明-甲壳素结晶度很高， 分子间具有非常强的作用。
• 在相同的脱乙酰度下， -壳聚糖具有很高的结晶度，但是壳聚糖主要表现为无定型结构。
虾-甲壳素和-甲壳素在30% NaOH中100ºC下的脱乙酰化反应
Biopolymers: Chitin & Chitosan
在1600-1500 cm-1之间是C=O的 氨基的伸缩振动区，此处-甲壳 素和-甲壳素的峰位有区别：
•对-甲壳素，酰胺I带被分成两个 峰，分别为1656cm-1和1621cm-1； 而对-甲壳素，只有1626cm-1这一 个峰。
•-甲壳素的酰胺II带峰在1556cm1，-甲壳素的酰胺II带峰在 1560cm-1。
第五节甲壳素和壳聚糖
壳聚糖： 葡萄糖胺为基本单位， 脱乙酰度由60%～100%不等。 脱乙酰度55-70%（低脱乙酰度壳聚糖），
70-85%（中~），85-95%（高~） 95-100%（超高~），不能达到100%
分子量10-50万
略带珍珠般的光泽
不溶于水、乙醇、酮和碱溶液，可溶于大多数稀酸 (如醋酸、环烷酸和苯 甲酸) 。在pH低于6.5时，可得到黏稠的溶液。
u 应用 手术线，人工透析膜，非纺造织物，纺织原料
6. 甲壳素和壳聚糖的应用
u 生物医用材料 相关性能：
(1) 抑菌抗感染 壳聚糖形成质子化铵盐，吸附带负电的细胞壁，改变细胞膜的选择透过性， 扰乱了细菌正常的新陈代谢，导致细胞质壁分离，抑菌杀菌。 (2) 抗病毒和抑制肿瘤 促进巨噬细胞活性，影响非杀伤性细胞(NK)活性IL22的分泌，提高机体的 非特异性免疫功能 (3) 降脂和防治动脉硬化 (4)止血作用 壳聚糖被质子化，可和许多带负电生物大分子如黏多糖、磷脂及细胞外基 质蛋白发生静电作用而形成血栓，起到止血作用。
（3）制造人造血管 内壁光滑不会凝集血球、抑制人成纤维细胞生长
（4）固定化酶载体
（5）药物辅料和载体
u 水处理材料 （1）吸附金属离子：
-NH2 和-OH与Pb2+、Cr6+、Cu2+等重金属离子形成稳定的五环状螯合物
交联微球+磁铁，去除率达98%
（2）絮凝剂、络合剂、吸附剂处理废水和饮用水 酸性条件，静电作用 碱性条件，化学吸附和物理吸附 高效絮凝剂，无毒副作用，易降解
u 聚乙二醇 PEG400交联壳聚糖，pH7条件下，对Pb吸附容量为20mg/g
5. 甲壳素纤维的成形加工
u 工艺路线 甲壳素（壳聚糖）-->（改性处理）--> 溶解--> 纺丝原液--> 过滤--> 脱 泡--> 计量--> 纺丝--> 一浴 -->拉伸--> 二浴--> 定型--> 后处理--> 干燥--> 纤维 u 制备方法 （1）甲壳素纤维
第4章 甲壳素和壳聚糖 天然高分子材料
• 自然界中存在的甲壳素中，-甲壳素通常与矿物质沉 积在一起，形成坚硬的外壳。
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Biopolymers: Chitin & Chitosan
• -甲壳素的分子链以平行方式排列。 具有伸展的平行链结构，通过氢键键合。 自然界中， 型结晶多以结晶 水合物的形成存在。水分子能 在晶格点阵的键间渗透，使 型结晶稳定性较低。 与型结晶相比， 型具有更多 的无定型结构。 -甲壳素在6mol/L的盐酸中会变成-甲壳素。
• 三级结构：指由重复顺序（二糖单元）的一级结构和 非共价相互作用造成的有序的二级结构导致空间有规 则而粗大的构象。
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Biopolymers: Chitin & Chitosan
• 四级结构：指甲壳素长链间非共价结合形成的聚集态。 甲壳素多糖链呈双螺旋链结构。 • 甲壳素的螺旋结构模型中，微纤维在每个螺旋平面中 是平行排列，同时，平面平行与角质层的表面。一个 一个的平面绕自身的螺旋轴旋转，螺距为0.515nm，一 个螺旋平面由6个糖残基构成。
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• 在从甲壳素制备壳聚糖时，在相同的碱浓度和相同的温度下 制备同样脱乙酰度的壳聚糖，在相同的反应时间下，-甲壳 素的脱乙酰度远远高于-甲壳素。说明-甲壳素结晶度很高， 分子间具有非常强的作用。
• 在相同的脱乙酰度下， -壳聚糖具有很高的结晶度，但是壳聚糖主要表现为无定型结构。
虾-甲壳素和-甲壳素在30% NaOH中100ºC下的脱乙酰化反应
Biopolymers: Chitin & Chitosan
第四章 甲壳素与壳聚糖 Chitin & Chitosan
Biopolymers: Chitin & Chitosan
本章主要内容
《甲壳素和壳聚糖》
传统的方法是湿法纺丝。
raw materials → Chitin/CS→ dissolution → filtration → defoaming → measurement → spinning→ coagulating bath → stretch→ winding → spraying→ drying → product
2.文献综述
牙膏
面膜
26
化妆品
人造皮肤
减脂
眼科
水处理
药物载体
农业
中国是最早将甲壳 素应用于人造皮肤的国 家。
优点：不致敏、无 刺激、无吸收中毒和排 斥现象，透气性好，具 有止血、抑痛、促进皮 肤生长的作用。
甲壳素和壳聚糖纤 维制成的医用敷料有无 纺布、纱布、绷带、止 血棉等, 主要用于治疗烧 烫伤病人。
9
溶解性
吸附性
多功能性
成膜性
生物降解 性
无毒
生物相容 性
Adsorption properties
因为甲壳素和壳聚糖分子中氮含量高(6.89%) ，所以是性 能优异的螯合剂，可通过螯合和离子交换吸附重金属离子、 染料等。
Multi-functional reaction
甲壳素和壳聚糖分子链上有羟基、乙酰氨基、氨基多 种官能团，极具反应活性，可以进行交联、接枝、酰化、 磺化、羧甲基化、烷基化、硝化、氧化还原、络合等多 种反应。
酰化甲壳素及其衍生物中的酰基破坏了甲壳素及其衍生物 大分子间的氢键,改变了它们的晶态结构,提高了甲壳素材料的 溶解性。除此之外,酰化甲壳素及其衍生物的成型加工性也得 到了很大的改善。
18
酰化
烷基化
羟基化
羧基化
酯化
Shiff 碱
raw materials → Chitin/CS→ dissolution → filtration → defoaming → measurement → spinning→ coagulating bath → stretch→ winding → spraying→ drying → product
2.文献综述
牙膏
面膜
26
化妆品
人造皮肤
减脂
眼科
水处理
药物载体
农业
中国是最早将甲壳 素应用于人造皮肤的国 家。
优点：不致敏、无 刺激、无吸收中毒和排 斥现象，透气性好，具 有止血、抑痛、促进皮 肤生长的作用。
甲壳素和壳聚糖纤 维制成的医用敷料有无 纺布、纱布、绷带、止 血棉等, 主要用于治疗烧 烫伤病人。
9
溶解性
吸附性
多功能性
成膜性
生物降解 性
无毒
生物相容 性
Adsorption properties
因为甲壳素和壳聚糖分子中氮含量高(6.89%) ，所以是性 能优异的螯合剂，可通过螯合和离子交换吸附重金属离子、 染料等。
Multi-functional reaction
甲壳素和壳聚糖分子链上有羟基、乙酰氨基、氨基多 种官能团，极具反应活性，可以进行交联、接枝、酰化、 磺化、羧甲基化、烷基化、硝化、氧化还原、络合等多 种反应。
酰化甲壳素及其衍生物中的酰基破坏了甲壳素及其衍生物 大分子间的氢键,改变了它们的晶态结构,提高了甲壳素材料的 溶解性。除此之外,酰化甲壳素及其衍生物的成型加工性也得 到了很大的改善。
18
酰化
烷基化
羟基化
羧基化
酯化
Shiff 碱
壳聚糖、甲壳素应用PPT课件
涂依
戊二醛为交联剂， 以涂覆的方法制备了壳聚糖 /羧甲基壳聚糖双层复合 膜， 羧甲基壳聚糖的分子量不同， 研究对比不同分子量羧甲基壳聚糖 双层复合膜的创伤修复效果。实验结果表明: 制备的双层复合膜对创伤 都有一定的修复效果，但是羧甲基壳聚糖的分子量越小，创伤修复效 果越好
余丕军
通过观察胶原蛋白 － 壳聚糖( 80: 20) 复合纳米纤维膜修复 SD 大鼠背部全层皮
营养药物载体 针对壳聚糖微球作为药物载体的研究已经有很多，但其作为营养药物载体的研究则比较少。目前，
壳聚糖微球在营养物运送方面的研究主要是作为维生素载体。
8
甲壳素生物质转化为高附加值化合物
随着全球石油、天然气等传统化石资源逐渐枯竭，人们正在努力寻求新的替代能源。生物质是 一种天然可再生资源，数量巨大，价格低廉，丰富的生物质资源有望成为未来获取燃料和高附加值 化学品的主要来源。新加坡国立大学的颜宁教授等提出了甲壳素生物质精炼的概念，同时指出甲壳 素生物质来源丰富，应该像纤维素生物质一样被充分利用，使其转化成为具有较高价值的化学品。
表面释放
壳聚糖微球 溶蚀释放
扩散释放
7
壳聚糖微球在药物载体中的应用
普通药物载体 壳聚糖微球作为普通药物的载 体，能提高药 物稳定性，保持药物长期活性。目前已有多种药物可通
过壳聚糖微球缓释，如四环素、奈普生、阿司匹林等。药物经过壳聚糖微球负载后缓释作用十分明显， 释放时间与原药相比都显著地延长。
生物大分子药物载体 用 壳聚糖微球作为多肽、蛋白质类药物的载体，不仅可以保护药物免受消化道酶的破坏及ｐＨ值的
肤缺损创面的作用， 修复后14d 实验组创面已经基本对合; 而仅用油纱及干纱布
包扎并在创伤外缘打包固定的对照组创面对合不整齐， 创面较实验组大。证实
甲壳素与壳聚糖简介课件
你现在学习的是第18页，课件共31页
甲壳素与壳聚糖的生产工艺：
制备甲壳素的主要操作是：脱钙和脱蛋白。
? 酸的作用即为脱钙，即用于浸泡虾蟹壳时使其中的碳酸钙
和无机盐变为水溶性溶液和二氧化碳等。 碱的作用即为脱蛋白，因为蛋白质在碱液中比在酸液中溶
解得较快也较完全。 这样剩余下来的就是甲壳素。
你现在学习的是第19页，课件共31页
甲壳素与壳聚糖的生产工艺：
壳 聚 糖
甲 壳 素
你现在学习的是第20页，课件共31页
甲壳素与壳聚糖的应用：
1.甲壳素与壳聚糖在食品工业上的应用：
国内外大量研究表明，甲壳素和壳聚糖是无毒的，美国食品与医 药卫生管理局（FDA）已批准其为食品添加剂。
在日本，甲壳素或壳聚糖在食品工业中使用的数量，要占到总 量的70%。
你现在学习的是第24页，课件共31页
甲壳素与壳聚糖的应用：
（4）抑菌和保鲜作用
（ba））抑保菌鲜作作用用： 壳甲聚壳糖素以和壳其聚独糖特及的它结们构的，衍对生许物多对真果菌蔬具具有有抑明制显的作保用鲜。防已腐发作现用壳，
聚这糖些对作金用黄来色源葡于萄来球源菌于、它大们肠很杆好菌的、成小膜肠性结和炎耶抑尔菌森作菌用、，鼠甚伤至寒能沙 门激菌发和一李些斯有特益单酶核的增作生用菌及这抑几制种一常些见有食害物酶中的毒菌作具用有。较强的抑制作 用。壳聚糖具有很好的成膜性，将壳聚糖溶液喷涂到果蔬表面，干燥后即 在果蔬在表日面本形已成有一将层壳无色聚透糖明作的为可食食品用防薄腐膜，剂由的于专壳利聚。糖膜的独特物理和生
（3）分离树脂 可用来回收重金属、核酸、核苷酸、氨基酸，作高压液相色谱柱的载体
，薄层色谱的载体。
你现在学习的是第26页，课件共31页
甲壳素与壳聚糖的应用：
甲壳素与壳聚糖的生产工艺：
制备甲壳素的主要操作是：脱钙和脱蛋白。
? 酸的作用即为脱钙，即用于浸泡虾蟹壳时使其中的碳酸钙
和无机盐变为水溶性溶液和二氧化碳等。 碱的作用即为脱蛋白，因为蛋白质在碱液中比在酸液中溶
解得较快也较完全。 这样剩余下来的就是甲壳素。
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甲壳素与壳聚糖的生产工艺：
壳 聚 糖
甲 壳 素
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甲壳素与壳聚糖的应用：
1.甲壳素与壳聚糖在食品工业上的应用：
国内外大量研究表明，甲壳素和壳聚糖是无毒的，美国食品与医 药卫生管理局（FDA）已批准其为食品添加剂。
在日本，甲壳素或壳聚糖在食品工业中使用的数量，要占到总 量的70%。
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甲壳素与壳聚糖的应用：
（4）抑菌和保鲜作用
（ba））抑保菌鲜作作用用： 壳甲聚壳糖素以和壳其聚独糖特及的它结们构的，衍对生许物多对真果菌蔬具具有有抑明制显的作保用鲜。防已腐发作现用壳，
聚这糖些对作金用黄来色源葡于萄来球源菌于、它大们肠很杆好菌的、成小膜肠性结和炎耶抑尔菌森作菌用、，鼠甚伤至寒能沙 门激菌发和一李些斯有特益单酶核的增作生用菌及这抑几制种一常些见有食害物酶中的毒菌作具用有。较强的抑制作 用。壳聚糖具有很好的成膜性，将壳聚糖溶液喷涂到果蔬表面，干燥后即 在果蔬在表日面本形已成有一将层壳无色聚透糖明作的为可食食品用防薄腐膜，剂由的于专壳利聚。糖膜的独特物理和生
（3）分离树脂 可用来回收重金属、核酸、核苷酸、氨基酸，作高压液相色谱柱的载体
，薄层色谱的载体。
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甲壳素与壳聚糖的应用：
甲壳素与壳聚糖
农业领域
甲壳素和壳聚糖具有调节植物生长、增强植物抗逆性等作用，在农业领域具有潜在的应 用价值。
甲壳素与壳聚糖的未来展望
提高产量与质量
通过优化提取和制备工艺，提高甲壳素和 壳聚糖的产量与质量，以满足市场需求。
A 拓展应用领域
随着研究的深入，甲壳素和壳聚糖 的应用领域将进一步拓展，如在新 材料、新能源等领域的应用探索。
多元化提取
未来将开发出更多元化的提取方法，满足不同来源和性质的甲壳素 与壳聚糖的提取需求。
甲壳素与壳聚糖的应用领域拓展
生物医学领域
随着研究的深入，甲壳素与壳聚 糖在生物医学领域的应用将更加 广泛，如药物载体、组织工程、 生物材料等。
环保领域
由于甲壳素与壳聚糖具有优异的 生物降解性，未来在环保领域的 应用将更加广泛，如污水处理、 土壤修复等。
甲壳素和壳聚糖都具有抗菌、抗 炎、抗肿瘤等生物活性，可应用 于伤口愈合、抗炎治疗、抗肿瘤 药物载体等方面。
04 甲壳素与壳聚糖的未来发 展
甲壳素与壳聚糖的提取技术发展
高效提取
随着科技的不断进步，甲壳素与壳聚糖的提取技术将更加高效， 提高产量和纯度，降低生产成本。
环保提取
在提取过程中，将更加注重环保，减少对环境的污染，开发出更加 环保的提取方法。
循环利用
03
研究甲壳素与壳聚糖的循环利用技术，实现资源的有效利用，
降低生产成本和环境负担。
05 结论
甲壳素与壳聚糖的重要地位
生物医用材料
甲壳素和壳聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性，在生物医用材料领域具有广泛的 应用前景，如药物载体、组织工程和创伤敷料等。
环保领域
甲壳素和壳聚糖可降解，对环境友好，可用于环保领域，如污水处理、重金属离子吸附 等。
甲壳素和壳聚糖具有调节植物生长、增强植物抗逆性等作用，在农业领域具有潜在的应 用价值。
甲壳素与壳聚糖的未来展望
提高产量与质量
通过优化提取和制备工艺，提高甲壳素和 壳聚糖的产量与质量，以满足市场需求。
A 拓展应用领域
随着研究的深入，甲壳素和壳聚糖 的应用领域将进一步拓展，如在新 材料、新能源等领域的应用探索。
多元化提取
未来将开发出更多元化的提取方法，满足不同来源和性质的甲壳素 与壳聚糖的提取需求。
甲壳素与壳聚糖的应用领域拓展
生物医学领域
随着研究的深入，甲壳素与壳聚 糖在生物医学领域的应用将更加 广泛，如药物载体、组织工程、 生物材料等。
环保领域
由于甲壳素与壳聚糖具有优异的 生物降解性，未来在环保领域的 应用将更加广泛，如污水处理、 土壤修复等。
甲壳素和壳聚糖都具有抗菌、抗 炎、抗肿瘤等生物活性，可应用 于伤口愈合、抗炎治疗、抗肿瘤 药物载体等方面。
04 甲壳素与壳聚糖的未来发 展
甲壳素与壳聚糖的提取技术发展
高效提取
随着科技的不断进步，甲壳素与壳聚糖的提取技术将更加高效， 提高产量和纯度，降低生产成本。
环保提取
在提取过程中，将更加注重环保，减少对环境的污染，开发出更加 环保的提取方法。
循环利用
03
研究甲壳素与壳聚糖的循环利用技术，实现资源的有效利用，
降低生产成本和环境负担。
05 结论
甲壳素与壳聚糖的重要地位
生物医用材料
甲壳素和壳聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性，在生物医用材料领域具有广泛的 应用前景，如药物载体、组织工程和创伤敷料等。
环保领域
甲壳素和壳聚糖可降解，对环境友好，可用于环保领域，如污水处理、重金属离子吸附 等。
壳聚糖ppt
2 水溶性甲壳素的表征
甲壳素、水溶性甲壳素以及其它不同脱乙酰度样品 在波数1650cm-1 和1550c-m1 附近的吸收峰是酰胺I带 (C=O)和酰胺II带(N-H和C-N的组合)的吸收峰，而脱乙酰 度达到95.81％的壳聚糖在此处几乎没有吸收。水溶性 甲壳素的酰胺I带吸收在166-15cm ，脱乙酰度为58.1％ 的壳聚糖的吸收在166-10cm ，甲壳素的吸收在 -1 1627cm ，谱带依次向低频移动，说明形成酰胺键中 的羰基形成氢键依次增多，分子间作用逐渐增强。在 波数34-51 5cm 、19-101cm 和6-165cm 3处红外吸收是壳 聚糖的结晶敏感吸收，水溶性甲壳素在上述3处都无明 显的吸收峰，说明水溶性甲壳素结晶性较差，而其它 的有明显的红外吸收。水溶性甲壳素在1O℃处的衍射 峰弱，在2O℃附近的衍射峰宽，说明非晶漫散射峰较 弱。
2 壳聚糖的生产技术
1）脱乙酰化原理
壳聚糖是甲壳素N-脱乙酰基的产物，壳聚糖的制备过程，就 是酰胺的水解过程。
2）资源化法
资源法包括有很多种方法，比如综合生产法、蝇蛆壳、蚕蛹 壳等。综合生产法是利用虾、蟹壳资源化处理法。该项技术的 关键，一是将虾、蟹壳中的中的成分转化为有用之物；二是尽 量减少烧碱的消耗，在海边的生产厂家，尽量使用海水，减少 淡水的消耗。蝇蛆壳又称蛆皮，干蛆皮中含有30%～54.8%的 甲壳素。
（3）脱乙酰度对壳聚糖抑菌活性的影响：
随着壳聚糖脱乙酰度的增加，抑菌性能增强，氨基 是壳聚糖的消毒因子。
（4）pH 值对抑菌性能的影响：
随着pH 值的降低，壳聚糖分子所带正增加，导致 了抑菌活性的增加电荷。
（5）菌株本身的影响：
虽然壳聚糖的分子量、pH 值等因素都是壳聚糖抑菌 活性的极显著影响因素，但菌株本身的内因才是壳聚糖抑 菌活性大小的关键因素。壳聚糖对革兰氏阳性菌的抑制作 用比对革兰氏阴性菌强。细菌容易受到壳聚糖的抑制，酵 母菌次之，而壳聚糖对真菌的抑制作用则相对较弱。
壳聚糖纤维PPT课件
一、壳聚糖纤维的性质
1、壳聚糖的基本性质
壳聚糖，又称甲壳胺，是甲壳素的N-脱乙酰基的产物，是自然界中 的唯一多糖,广泛存在于虾、蟹、蛹及昆虫等动物外壳以及藻类、菌类的细 胞壁中。地球上每年甲壳素的生物合成量仅次于纤维素，达到数十亿吨。
由于原料及生产方法的差异，其相对分子质量从几万到几百万不等。 一般而言，N-乙酰基脱去55%以上就可以称之为壳聚糖，这种脱乙酰度的壳 聚糖能溶于1%乙酸或1%盐酸。
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二、甲壳素和壳聚糖的制备技术
虾蟹壳
洗涤
晒干
脱钙
4%-6% HCl
洗涤 10% NaOH
甲壳素
洗涤、干燥
脱色
洗涤
脱蛋白
0.5% KMnO4 80OC,10% 草酸
图1 甲壳素的制备工艺流程
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二、甲壳素和壳聚糖的制备技术
与国内相比，国外生产甲壳素的方法主要是以蟹壳为原料， 用2%NaOH溶液在70℃先提取蟹壳中的蛋白质，然后用过量的亚硫 酸除去甲壳中的钙以获得甲壳素。该方法主要在于回收再利用亚 硫酸，以降低成本。
第26页/共29页
六、结论
可以预见，在不久的将来，壳聚糖纤维的市场需求量将会明显的上升，从而带动 壳聚糖纤维生产技术的革新，最终形成生产→消费→生产的良性循环。而在这场革命中， 谁掌握了新的技术，谁将掌控整个行业领域。
第4页/共29页
二、甲壳素和壳聚糖的制备技术
1、甲壳素的提取
尽管许多甲壳类动物都含有甲壳素，但从虾、蟹壳中提取 更为方便。虾、蟹壳主要由三种物质构成：以碳酸钙为主的无机 盐、蛋白质和甲壳素。
从虾蟹壳中提取甲壳素的流程如下：先将虾蟹壳洗净、晒 干，加入4%-6%的盐酸，常温下浸泡24h，使其中的无机盐转化为 氯化钙而溶解分离，将脱钙后的甲壳用水洗涤干净后加入10%的 NaOH溶液中煮沸6h，以去除蛋白质得到甲壳素的粗产品。将甲壳 素粗产品加入到0.5%的KMnO4溶液中搅拌并浸泡1h后水洗至中性， 然后在800C ，10%的草酸溶液中搅拌1h，使其脱色，再水洗、干 燥得到较高纯度的甲壳素。
1、壳聚糖的基本性质
壳聚糖，又称甲壳胺，是甲壳素的N-脱乙酰基的产物，是自然界中 的唯一多糖,广泛存在于虾、蟹、蛹及昆虫等动物外壳以及藻类、菌类的细 胞壁中。地球上每年甲壳素的生物合成量仅次于纤维素，达到数十亿吨。
由于原料及生产方法的差异，其相对分子质量从几万到几百万不等。 一般而言，N-乙酰基脱去55%以上就可以称之为壳聚糖，这种脱乙酰度的壳 聚糖能溶于1%乙酸或1%盐酸。
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二、甲壳素和壳聚糖的制备技术
虾蟹壳
洗涤
晒干
脱钙
4%-6% HCl
洗涤 10% NaOH
甲壳素
洗涤、干燥
脱色
洗涤
脱蛋白
0.5% KMnO4 80OC,10% 草酸
图1 甲壳素的制备工艺流程
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二、甲壳素和壳聚糖的制备技术
与国内相比，国外生产甲壳素的方法主要是以蟹壳为原料， 用2%NaOH溶液在70℃先提取蟹壳中的蛋白质，然后用过量的亚硫 酸除去甲壳中的钙以获得甲壳素。该方法主要在于回收再利用亚 硫酸，以降低成本。
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六、结论
可以预见，在不久的将来，壳聚糖纤维的市场需求量将会明显的上升，从而带动 壳聚糖纤维生产技术的革新，最终形成生产→消费→生产的良性循环。而在这场革命中， 谁掌握了新的技术，谁将掌控整个行业领域。
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二、甲壳素和壳聚糖的制备技术
1、甲壳素的提取
尽管许多甲壳类动物都含有甲壳素，但从虾、蟹壳中提取 更为方便。虾、蟹壳主要由三种物质构成：以碳酸钙为主的无机 盐、蛋白质和甲壳素。
从虾蟹壳中提取甲壳素的流程如下：先将虾蟹壳洗净、晒 干，加入4%-6%的盐酸，常温下浸泡24h，使其中的无机盐转化为 氯化钙而溶解分离，将脱钙后的甲壳用水洗涤干净后加入10%的 NaOH溶液中煮沸6h，以去除蛋白质得到甲壳素的粗产品。将甲壳 素粗产品加入到0.5%的KMnO4溶液中搅拌并浸泡1h后水洗至中性， 然后在800C ，10%的草酸溶液中搅拌1h，使其脱色，再水洗、干 燥得到较高纯度的甲壳素。
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第七章甲壳素与壳聚糖
第一节 甲壳素的来源与功能
1 甲壳素的由来
◆1811年，法国学者布拉克诺（Braconno)首次 从蘑菇中发现甲壳质，命名为Fungine（蕈 素）。
◆ 1823年，法国科学家奥吉尔(Odier)从昆虫 外壳中发现甲壳质，命名为几丁质 （Chitin）。
◆ 1859年，法国人C.Rouget将甲壳素浸泡在浓 KOH溶液中煮沸一段时间，取出洗净后发现 可溶于有机酸中。
◆ 1894年，F.Hoppe-Seiler确认这种物质是脱 掉了部分乙酰基的甲壳素，把它命名为 Chitosan。`
◆中国古代医著《神农本草》、《本草纲目》、 《千金药食治》等都有关于螃蟹壳、甲鱼壳、 蝉蛹壳、比目鱼软骨入药治病的记载。
甲壳素的来源
甲壳素广泛存在于甲壳动物虾、 蟹、昆虫的外壳，而且蘑菇、 木耳、藻类、贝类、软体动物 （如鱿鱼、乌贼）的软骨和表 皮、节肢动物（昆虫）以及真 菌类的细胞壁中，也存在着甲 壳素。
五、调节血脂
1、抑制食物中胆固醇的吸收。 2、甲壳素能抑制胰脂肪酶对脂肪的分解，从而抑
制了脂肪的吸收。 3、促使胆固醇转化成胆汁酸 4、带正电荷、纤维性，吸附、冲刷血管壁上的脂
肪沉积物→降脂、改善动脉硬化。 5、甲壳素降低了低密度脂蛋白、提高了高密度脂
蛋白，前者是恶性脂蛋白，后者为良性脂蛋 白。
六chitosan)是一种天然无 毒性高分子，并且具有生物可分解性，它的构造 类似纤维素，由1000-3000个N-乙葡萄糖胺（N Acetyl 2- Amino -2 Deoxy -d -D -Glucose或nAcetyl -d -Glucosamine）单体以B-1,4键所构成 的直链状高分子醣类。不具有毒性且可以被生物
2、防止恶性溃疡癌变；由于甲壳素中和胃酸，促进新生肉芽生长促进自 愈。尤其是甲壳素能提高机体体液免疫和细胞免疫，因此能防癌。
3、减少溃疡面出血：甲壳素亲和组织，又刺激血小板在 创面聚集起到止血作用。
4、保持大便通畅：甲壳素吸咐肠内容物膨胀，刺激肠壁 →肠管蠕动↑→排便。
5、维持肠道菌群平衡：抑制有害菌，促进有益菌生长， 保持双歧杆菌的优势。
3、活化肝细胞，增加解毒功能，降低血 脂，预防脂肪肝和肝硬化。
甲壳素造福人类健康的瑰宝
第二节 甲壳素的结构与分离
一、甲壳素的结构
甲壳素的化学名称为（1，4）-2-乙酰氨基-2-脱氧β-D-葡萄糖，是线型多糖类聚合物，简称为N-乙酰 -D-葡糖胺。
甲壳素(chitin) 又名几丁质, 是自然界中含量仅次于 纤维素的一种多糖, 同时,也是地球上数量最大的含氮有 机化合物。其在自然界中主要存在于节肢动物(主要是 甲壳纲如虾、蟹等, 含甲壳素高达58 %～85%) 、软体 动物、环节动物、原生动物、腔肠动物、海藻及真菌等 中, 另外在动物的关节、蹄、足的坚硬部分, 肌肉与骨结 合处, 以及低等植物中均发现有甲壳素的存在。
2 甲壳素的主要生理功效
一、调节体液PH值（改变酸性体质）
人体正常PH值为7.35-7.45。 PH值高于7.45或者低于7.35，人体 就要发生病变。
现代医学研究证明：对人类健 康威胁最大的高血压、糖尿病、心 脑血管疾病、肿瘤等，都与体液的 酸化有关。
甲壳素的调节机理
甲壳素是唯一带有阳离子碱 性基团（—NH2）的人体 可吸收的动物纤维素，是一 种生物碱，能吸附酸性物质， 且性质稳定，能够在体液中 慢性起效，因此能够改善酸 性体质。
体分解，具有生物活性，被视为最具有潜力的生 物高分子。
在自然界中几丁质是地球上含量最丰富的胺基醣型式的多醣， 含量仅次于纤维素；它主要存在于昆虫类及水生甲壳类等无 脊锥动物的外壳上，以及真菌类的细胞壁，它在生物体中所 扮演的角色主要是用来作为身体骨架及保护作用。
虾（螃蟹）壳里各有三成左右的蛋白质、碳酸钙和几丁质 (chitin)。 用稀碱去除其蛋白质，再用稀酸来排除碳酸钙， 就能得到较纯的几丁质(chitin)。 再将几丁质(chitin)处理就 变成了几丁聚醣(chitosan)。甲壳素普遍存在于植物中的低 等藻类、菇类和真菌的细胞壁，以及动物中的昆虫、甲壳类 外层表皮，其中以虾蟹外壳为几丁质最常见之来源。根据文 献报导，全球虾蟹壳年产量近2,000万吨，贝类、蚵类年产 几丁质139万吨，发酵副产品中的丝状菌类年产几丁质79万 吨，几丁质可谓取之不尽，用之不竭。
“接着分子”结合，使癌细胞失去结合的机会， 从而抑制癌细胞的转移。 4、减轻放化疗的副作用。 5、与某些抗癌药配伍，可产生协同作用。
八、强化肝脏功能
1、甲壳素与干扰素并用,促进肝炎病毒抗 体产生。
2、甲壳素→醛脱氢酶活性↑→由乙醇转化 来的乙醛迅速转化为乙酸→后者再分解 为CO2与H20，→缓解乙醇对肝的损伤→ 防止酒精性肝损伤。
6、预防结石生成：降低胆固醇，减少二次胆汁酸，使胆 结石的形成机会减少。
四、调节血压
CL-↑↗↘
抑制使动脉血管扩张的激肽→血压增高 活化血管紧张素原转化酶→血管紧张素
原转化成血管紧张素Ⅰ→血管紧张素Ⅱ
↗ 中小动脉收缩→血压收缩 ↘ 肾素分泌↑→血压收缩
甲壳素分子中带有正电荷的-NH3+，和血液 中的CL-结合→排出体外→血压↓。
①调节体液PH值，使胰岛素活性增强 ②活化修复损伤的胰岛细胞 ③提高靶组织胰岛素受体的活性 ④减少糖分的吸收 ⑤改善并发症
七、抑制肿瘤
1、甲壳素能抑制毒性激素对身体的损伤作用。 2、抑制癌细胞生长：甲壳素能抑制糖酵解，使癌
细胞缺乏能量供应，导致癌细胞死亡。 3、抵制癌细胞转移：甲壳素能优先于血管壁上的
二、调节免疫
甲壳素能活化巨噬细胞、增 强NK细胞、LAK细胞的活 性，寡糖可促进白细胞介素 Ⅰ的产生和白细胞介素Ⅱ的 诱导生成，因此甲壳素有提 高机体免疫功能的作用。
三、调节胃肠道
1、中和胃酸，保护修复胃粘膜；甲壳素呈碱性，与胃液中的胃酸作用， 能达到中和胃酸的效果。同时甲壳素在胃粘膜表面可形成一层薄膜， 使溃疡面不受炎症、酸碱和物理性刺激，促进肉芽组织生长，有利病 变的修复。
第一节 甲壳素的来源与功能
1 甲壳素的由来
◆1811年，法国学者布拉克诺（Braconno)首次 从蘑菇中发现甲壳质，命名为Fungine（蕈 素）。
◆ 1823年，法国科学家奥吉尔(Odier)从昆虫 外壳中发现甲壳质，命名为几丁质 （Chitin）。
◆ 1859年，法国人C.Rouget将甲壳素浸泡在浓 KOH溶液中煮沸一段时间，取出洗净后发现 可溶于有机酸中。
◆ 1894年，F.Hoppe-Seiler确认这种物质是脱 掉了部分乙酰基的甲壳素，把它命名为 Chitosan。`
◆中国古代医著《神农本草》、《本草纲目》、 《千金药食治》等都有关于螃蟹壳、甲鱼壳、 蝉蛹壳、比目鱼软骨入药治病的记载。
甲壳素的来源
甲壳素广泛存在于甲壳动物虾、 蟹、昆虫的外壳，而且蘑菇、 木耳、藻类、贝类、软体动物 （如鱿鱼、乌贼）的软骨和表 皮、节肢动物（昆虫）以及真 菌类的细胞壁中，也存在着甲 壳素。
五、调节血脂
1、抑制食物中胆固醇的吸收。 2、甲壳素能抑制胰脂肪酶对脂肪的分解，从而抑
制了脂肪的吸收。 3、促使胆固醇转化成胆汁酸 4、带正电荷、纤维性，吸附、冲刷血管壁上的脂
肪沉积物→降脂、改善动脉硬化。 5、甲壳素降低了低密度脂蛋白、提高了高密度脂
蛋白，前者是恶性脂蛋白，后者为良性脂蛋 白。
六chitosan)是一种天然无 毒性高分子，并且具有生物可分解性，它的构造 类似纤维素，由1000-3000个N-乙葡萄糖胺（N Acetyl 2- Amino -2 Deoxy -d -D -Glucose或nAcetyl -d -Glucosamine）单体以B-1,4键所构成 的直链状高分子醣类。不具有毒性且可以被生物
2、防止恶性溃疡癌变；由于甲壳素中和胃酸，促进新生肉芽生长促进自 愈。尤其是甲壳素能提高机体体液免疫和细胞免疫，因此能防癌。
3、减少溃疡面出血：甲壳素亲和组织，又刺激血小板在 创面聚集起到止血作用。
4、保持大便通畅：甲壳素吸咐肠内容物膨胀，刺激肠壁 →肠管蠕动↑→排便。
5、维持肠道菌群平衡：抑制有害菌，促进有益菌生长， 保持双歧杆菌的优势。
3、活化肝细胞，增加解毒功能，降低血 脂，预防脂肪肝和肝硬化。
甲壳素造福人类健康的瑰宝
第二节 甲壳素的结构与分离
一、甲壳素的结构
甲壳素的化学名称为（1，4）-2-乙酰氨基-2-脱氧β-D-葡萄糖，是线型多糖类聚合物，简称为N-乙酰 -D-葡糖胺。
甲壳素(chitin) 又名几丁质, 是自然界中含量仅次于 纤维素的一种多糖, 同时,也是地球上数量最大的含氮有 机化合物。其在自然界中主要存在于节肢动物(主要是 甲壳纲如虾、蟹等, 含甲壳素高达58 %～85%) 、软体 动物、环节动物、原生动物、腔肠动物、海藻及真菌等 中, 另外在动物的关节、蹄、足的坚硬部分, 肌肉与骨结 合处, 以及低等植物中均发现有甲壳素的存在。
2 甲壳素的主要生理功效
一、调节体液PH值（改变酸性体质）
人体正常PH值为7.35-7.45。 PH值高于7.45或者低于7.35，人体 就要发生病变。
现代医学研究证明：对人类健 康威胁最大的高血压、糖尿病、心 脑血管疾病、肿瘤等，都与体液的 酸化有关。
甲壳素的调节机理
甲壳素是唯一带有阳离子碱 性基团（—NH2）的人体 可吸收的动物纤维素，是一 种生物碱，能吸附酸性物质， 且性质稳定，能够在体液中 慢性起效，因此能够改善酸 性体质。
体分解，具有生物活性，被视为最具有潜力的生 物高分子。
在自然界中几丁质是地球上含量最丰富的胺基醣型式的多醣， 含量仅次于纤维素；它主要存在于昆虫类及水生甲壳类等无 脊锥动物的外壳上，以及真菌类的细胞壁，它在生物体中所 扮演的角色主要是用来作为身体骨架及保护作用。
虾（螃蟹）壳里各有三成左右的蛋白质、碳酸钙和几丁质 (chitin)。 用稀碱去除其蛋白质，再用稀酸来排除碳酸钙， 就能得到较纯的几丁质(chitin)。 再将几丁质(chitin)处理就 变成了几丁聚醣(chitosan)。甲壳素普遍存在于植物中的低 等藻类、菇类和真菌的细胞壁，以及动物中的昆虫、甲壳类 外层表皮，其中以虾蟹外壳为几丁质最常见之来源。根据文 献报导，全球虾蟹壳年产量近2,000万吨，贝类、蚵类年产 几丁质139万吨，发酵副产品中的丝状菌类年产几丁质79万 吨，几丁质可谓取之不尽，用之不竭。
“接着分子”结合，使癌细胞失去结合的机会， 从而抑制癌细胞的转移。 4、减轻放化疗的副作用。 5、与某些抗癌药配伍，可产生协同作用。
八、强化肝脏功能
1、甲壳素与干扰素并用,促进肝炎病毒抗 体产生。
2、甲壳素→醛脱氢酶活性↑→由乙醇转化 来的乙醛迅速转化为乙酸→后者再分解 为CO2与H20，→缓解乙醇对肝的损伤→ 防止酒精性肝损伤。
6、预防结石生成：降低胆固醇，减少二次胆汁酸，使胆 结石的形成机会减少。
四、调节血压
CL-↑↗↘
抑制使动脉血管扩张的激肽→血压增高 活化血管紧张素原转化酶→血管紧张素
原转化成血管紧张素Ⅰ→血管紧张素Ⅱ
↗ 中小动脉收缩→血压收缩 ↘ 肾素分泌↑→血压收缩
甲壳素分子中带有正电荷的-NH3+，和血液 中的CL-结合→排出体外→血压↓。
①调节体液PH值，使胰岛素活性增强 ②活化修复损伤的胰岛细胞 ③提高靶组织胰岛素受体的活性 ④减少糖分的吸收 ⑤改善并发症
七、抑制肿瘤
1、甲壳素能抑制毒性激素对身体的损伤作用。 2、抑制癌细胞生长：甲壳素能抑制糖酵解，使癌
细胞缺乏能量供应，导致癌细胞死亡。 3、抵制癌细胞转移：甲壳素能优先于血管壁上的
二、调节免疫
甲壳素能活化巨噬细胞、增 强NK细胞、LAK细胞的活 性，寡糖可促进白细胞介素 Ⅰ的产生和白细胞介素Ⅱ的 诱导生成，因此甲壳素有提 高机体免疫功能的作用。
三、调节胃肠道
1、中和胃酸，保护修复胃粘膜；甲壳素呈碱性，与胃液中的胃酸作用， 能达到中和胃酸的效果。同时甲壳素在胃粘膜表面可形成一层薄膜， 使溃疡面不受炎症、酸碱和物理性刺激，促进肉芽组织生长，有利病 变的修复。