壳寡糖_综述

壳寡糖

1. 壳寡糖的基本概念

壳寡糖，又称寡聚氨基葡糖、甲壳低聚糖，是指2-10个氨基葡萄糖以β-1，4-糖苷键连接而成的低聚壳聚糖，是由壳聚糖解聚而制成的。以普通虾蟹壳为原料，经脱钙、脱蛋白、脱色、及脱乙酰基反应后，运用酶生物技术和先进分离技术制备而成的氨基寡聚糖类产品。是天然糖中唯一大量存在的碱性氨基多糖，壳寡糖是甲壳素、壳聚糖系列产品的高级产品，具备水溶性好、生物活性高、功能作用大、应用领域广、易被人体吸收等突出特点，在国外素有人体第六大生命要素、软黄金之美誉，在医药、功能性食品、日化、农业等领域应用广泛。壳寡糖作为新世纪前瞻性生物技术产品，具备广泛的应用前景。

图1 壳寡糖的生产工艺工程

2.壳寡糖的生物活性

2.1 壳寡糖的免疫调节作用

壳聚糖具有激活机体系统、介导机体系统的系列生物学效应,提高吞噬细胞的系统功能。巨噬细胞表面存在着细菌多糖的受体，而壳聚糖作为细

菌多糖的类似物，能刺激巨噬细胞活化，产生如下反应：促进其吞噬功能，增强它在其它免疫应答中的协同效应，从而实现机体对T细胞、NK细胞和B细胞的调节，介导机体的细胞免疫应答和体液免疫应答。因此，壳聚糖具有对机体的免疫调节作用。

2.2 控制胆固醇

人类健康的最大问题之一是胆固醇，它导致许多严重的疾病。壳聚糖有两个机制降低胆固醇。一个是阻止脂肪的吸收，另一个是将人体血液内的胆固醇排泄掉。首先，壳聚糖抑制那些助于脂肪吸收的脂肪酶的活性。脂肪酶分解脂肪使人体进行吸收。另外一个是排泄胆酸。一旦胆酸排泄，则血液中的胆固醇被用于制造胆酸。这两种机制使得壳聚糖成为强胆固醇清除剂。壳聚糖是一种天然材料，具有强大的阴离子吸附力，适用于降低胆固醇而没有任何副作用。

2.3 抑制细菌活性

+）。这些壳聚糖在弱酸溶剂中易于溶解，这种溶液特别含有氨基（NH

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氨基通过结合负电子来抑制细菌。壳聚糖的抑制细菌活性，使其在医药、纺织和食品等领域有着广泛的应用。

2.4 预防和控制高血压

对高血压最有影响力的因素之一就是氯离子（Cl-）。它通常通过食盐摄入。近来许多人都过量消费盐。血管紧缩素转换酶（ACE:Angiotensin Converting Enzyme）产生血管紧缩素II，一种引起血管收缩的材料，其活力来自氯离子。高分子壳聚糖象膳食纤维一样发挥作用，在肠内不被吸收。壳聚糖通过自身的氯离子和氨根离子之间的吸附作用，排泄氯离子。因此，壳聚糖降低血管紧缩素II。它有助于防止高血压，特别是那些过量摄入食盐的人群。

2.5 吸附和排泄重金属

壳聚糖的一个显著特性是吸附能力。许多低分子量的材料，比如金属离子、胆固醇、甘油三酯、胆酸和有机汞等，都可以被壳聚糖吸附。特别是壳聚糖不仅可以吸附镁、钾，而且可以吸附锌、钙、汞和铀。壳聚糖的吸附活性可以有选择地发挥作用。这些金属离子在人体中浓度太高是有害的。比如，血液中铜离子（Cu2+）浓度过高会导致铜中毒，甚至产生致癌后

果。现已证明壳聚糖是高效的螯合物介质。壳聚糖的吸附能力的大小取决于其脱乙酰度。脱乙酰度越大，吸附能力越强。

2.6 保持湿度

壳聚糖具有更高的蛋白吸附能力；在降解酶（溶解酵素lysozyme、kitinase）的作用下，壳聚糖具降解性；壳聚糖很容易加工成线，适合做成线状或片状的医用材料；壳聚糖具有亲和力和溶解性，适用于生产各类衍生物；壳聚糖具有更高的化学活性；壳聚糖的持水性高；在血清中，壳聚糖易降解吸收；

3.壳寡糖的应用领域及研究

3.1专用壳寡糖产品

3.1.1 化妆品专用壳聚糖

化妆品专用壳聚糖具有良好的吸湿、保湿、调理、抑菌等功能；适用于润肤霜、淋浴露、洗面奶、摩丝、高档膏霜、乳液、胶体化妆品等；有效的弥补了一般壳聚糖的缺陷。

3.1.2絮凝剂专用壳聚糖

壳聚糖及其衍生物都是具有良好的絮凝、澄清作用。我厂生产的絮凝剂专用壳聚糖，作为饮料的澄清剂，可使悬浮物迅速絮凝，自然沉淀，提高原液的得率；在中药提取液中，大分子的蛋白质、鞣酸和果胶，可以用壳聚糖溶液方便地除去，精制出纯度较高的中药有效成份；利用壳聚糖的吸附性，在水质净化方面有良好的效果。

3.1.3、农业、饲料、饵料专用壳聚糖

壳聚糖是天然的植物营养促长剂--叶面肥的原料，由壳聚糖复配而成的叶面肥，既能给植物杀虫，抗病，起到肥料的作用，又能分解土壤中动植物残体及微量金属元素，从而转化为植物的营养素，增强植物免疫力，促进植物的健康；虾壳、蟹壳中含有丰富的蛋白质、微量元素,动物食入吸收后，有良好的营养价值。

3.1.4、UTA(吸附剂)专用壳聚糖

UTA专用壳聚糖是经过特殊工艺加工的壳聚糖系列产品；它能有效地吸附蛋白，比一般壳聚糖的吸附要高40%。

3.1.5、烟草(烟胶)专用壳聚糖

该产品可与烟丝均匀混合，且能粘附于烟丝表面，可增强抗张强度、耐水性、耐破度，加工时不易破碎，适用于现代高速卷烟机；该烟草添加剂可使烟支的燃烧性能显著增强，具有降低烟草焦油和烟碱含量的作用，使烟支杂气减轻，烟气中有害物质减少，吸味得到改善，香气显露；也能够有效地抑制烟叶霉变，延长烟草的保存时间。壳寡糖对肉仔鸡的饲养有影响；应用于仔猪的饲养；应用于鹌鹑的饲养；应用于北京鸭的饲养；应用于对虾和鲍鱼的饲养；应用于罗非鱼的饲养；应用于虹鳟鱼的饲养。

3.2食品应用

3.2.1抗菌剂

壳聚糖及其衍生物有较好的抗菌活性，能抑制一些真菌、细菌、和病毒的生长繁殖。目前认为其可能的机制有三：一是由于壳聚糖的多聚阳离子，易于真菌细胞表面带负电荷的基团作用，从而改变病原菌细胞膜的流动性和通透性；二是干扰DNA的复制与转录；三是阻断病原菌代谢。近年来，有许多研究者提出壳聚糖通过诱导病程相关蛋白，积累次生代谢产物和信号传导等方式来达到抗菌的目的的观点。

目前大多数调味品中使用的防腐剂是苯甲酸及其钠盐，与之相比，在相同的贮藏条件下，壳聚糖抑菌效果更加，用量少，口感好，且无任何毒副作用，是一种理想的调味品防腐剂。将0.1%壳聚糖添加到酱油中，对引起酱油变质的酵母群有明显的抑制作用，在夏季敞开条件下可存放30d，而不会变质，且不影响口感、颜色、香味与成分。

3.2.2果蔬保鲜剂

果蔬保鲜的目的主要是保持果蔬在采摘后直到货架期，能维持正常的品质、品味、营养成分和外观，提高其商品价值。用壳聚糖进行涂膜保鲜，其膜层具有通透性、阻水性，可以对各种气体分子增加穿透阻力，形成了一种微气调环境，是果蔬组织内的二氧化碳含量增加，氧气含量降低，抑制了果蔬的呼吸代谢和水分散失，减缓果蔬组织和结构衰老，从而有效地延长果蔬的采后寿命。