生命第6大要素_甲壳素

什么是甲壳素

甲壳素是几丁质和几丁聚醣（几丁胺醣）的合称。几丁质(chitin)与几丁聚醣(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n- Acetyl -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。几丁聚醣是几丁质去乙基醯基产物，通常将几丁质去乙醯基程度达70%以上即可变成可溶于酸性的几丁胺糖产物。

21世纪医药领域的新材料：甲壳素（上）

甲壳素又名甲壳质、壳聚糖，是一种化学结构与纤维类似的高分子多糖，它广泛存在于昆虫、甲壳类动物的硬壳以及菌类的细胞壁中。近年来，研究人员对甲壳素及其衍生物进行了研究，提供了许多有价值的资料，展示了它广阔的应用前景。本文对甲壳素在医药上的应用做一简介，以利于这一资源的开发和利用。

一、甲壳素的药理作用

1.抗菌抗感染甲壳素及其多种衍生物均具有不同程度的抗感染作用，以甲壳素六聚糖为最强。小分子的脱乙酰甲壳素具有质子化铵，质子化铵与细菌带负电荷的细胞膜作用，吸附和聚沉细菌，同时穿透细胞壁进入细胞内，扰乱细菌的新陈代谢及合成而具有抗菌作用。夏文水、吴焱楠研究认为，相对分子量为1500的脱乙酰甲壳素对大肠杆菌的抑制效果最强，随着分子量增大，则抑菌作用下降。正光华发现，脱乙酰甲壳素对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、小肠结尖耶尔氏菌、鼠伤害沙门氏菌和李斯特单核增生菌，均有较强的抑制作用。中国纺织大学吴清基教授已成功地将甲壳素制成无纺布、流延膜、涂层纱布等多种医用敷料用于临床，其中甲壳素与醋酸制成的无纺布透气透水性能极佳，用于大面积烧伤烫伤，抗感染和促进伤口愈合效果很好。目前上海市每年可生产甲壳素医用材料约100吨。

2.降脂和防治动脉硬化魏涛等采用含胆固醇1％和脱氧胆酸钠0.2％的合成饲料喂大鼠28天，在诱发高血脂症的同时，经口服脱乙酰甲壳素观察其对高血脂症的影响。实验设高脂对照组和低、中、高三个剂量实验组。结果表明，脱乙酰甲壳素中、高剂量组的总胆固醇及总甘油三酯含量与高脂对照组比较，前者降低了10.5％、14.2％，后者降低了18.8％和26.1％，低、中、高剂量三实验组的高密度脂蛋白胆固醇与高脂对照组比较，分别升高了16.5％、32.7％和50.4％。顾云等对31例高血脂成人患者进行口服脱乙酰甲壳素降脂试验，30日后检查，胆固醇、甘油三酯下降，低密度脂蛋白胆固醇下降，高密度脂蛋白胆固醇、脂蛋白均无明显变化。

3.抗病毒许多科学家已从多方面证实了甲壳素硫酸酯的抗病毒活性。Derek Horton等证明氨基上含有SO42-的甲壳素衍生物对血液病毒有显著抑制作用。1992年Vorcellotti等发现甲壳素磺化衍生物能抑制哺乳动物的病毒感染，特别是能抑制和治疗艾滋病病毒感染，抑制其复制的IC50为7微克/毫升，同时也能抑制劳舍氏白血病病毒和单纯疱疹病毒。

4.抗肿瘤小分子甲壳素具有优良的抗肿瘤活性，特别是甲壳素六聚糖具有很强的抑制肿瘤的作用。日本爱媛大学奥田教授经实验确认，甲壳素在64微克/毫升的浓度时就能增强淋巴球细胞杀死癌细胞的作用。铃木茂生报道，脱乙酰甲壳素能直接抑制艾氏腹水癌细胞的作用，在含有1×105的癌细胞溶液中，加入0.5毫克/毫升的脱乙酰甲壳素，24小时后癌细胞完全死亡。Saiki I报道，硫酸甲壳素和硫酸羧甲基甲壳素对黑色素瘤肿瘤细胞有明显的抑制作用，且作用呈量效关系。福建师范大学刘艳如等对小白鼠接种S180肿瘤细胞，设对照组和甲壳

素实验组，实验表明脱乙酰甲壳素对S180小鼠癌细胞有明显的抑制作用。目前国内外研究者对其抗肿瘤作用十分关注。

5.抗凝血 Muzzarelli等在五六十年代就充分认识到甲壳素硫酸酯的化学结构与肝素相似，预示此类化合物有抗凝血活性。1985年Hirano报道，分子量26000,O-位双硫酸酯甲壳素的抗凝血活性是肝素（174单位/毫克）的1.9～2.2倍。

6.其他张桂英等证明，脱乙酰甲壳素具有良好的抗辐射性能。蒋莉等研究表明，脱乙酰甲壳素能保护肝脏，提高肝脏抗氧化能力。沈阳铁路总医院高风兰应用脱乙酰甲壳素口服治疗心绞痛5人、心律失常4人、顽固性心衰4人，均收到满意疗效。此外，某些甲壳素衍生物能结合Fe2+，增强胃肠道的吸收功能，用于治疗铁缺乏症。

三、对糖尿病的作用

近年来，国内外糖尿病人都在以惊人的速度增加，据估计，1994年全世界约有1亿患者，2000年达到1.57亿，而到2010年会达到2.15亿。在我国，随着人民生活水平的提高，生活方式的改变及人口老龄化，糖尿病患病率已由1980年的0.87%上升到现在的3.2%，有3000万糖尿病人，每年还要新增150万-200万患者，计有5000多万人受到糖尿病的威胁。该病已成为继心血管、癌症等严重危害人民健康的第三大疾病。实验证明，甲壳素被吸收进入人体内，能激活胰岛细胞，促进胰岛素分泌，使葡萄糖得到有效利用，而血糖下降，肥胖症得到改善。肥胖使细胞的依素林受体纯化和使受体数减少，导致血糖升高，高糖反过来刺激兰氏小岛，由于兰氏小岛超负荷工作，反而使依素林生产能力下降，使大量无法利用的葡萄糖转化为脂肪储存，造成肥胖的恶性循环。甲壳素可改善脂肪代谢，有效减肥和中止恶性循环发展。还可以刺激空腹血糖中枢副交感神经，扩张末稍血管，改善血流量，使积累的CO2得以排除，酸性体液得以改善，有利于糖尿病的康复。

瘦身元素—甲壳素

目前国际上流行的、公认比较安全的减肥食品以“甲壳素”为主要成分，而甲壳素的安全性、使用价值已经为国际上广泛接受。，尤其是用于减脂与减重方面。那么到底什么是甲壳素? 它到底是何发挥功能?

甲壳素是由虾、蟹类外壳，经过酸碱高热萃取其中几丁质、几丁聚醣。甲壳素与膳食纤维的结构相似，有促进排便，也有预防大肠癌等功效，所以在减肥过程中是不错的营养补充物。甲壳素，具有极强的吸脂减肥作用。每1克的甲壳素可以吸附越12克的各种脂肪，具有12倍的吸脂力度。甲克素所带的正电离子与食物中带负电的脂肪自动附着结合，脂肪不被吸收而直接排出体外，但甲壳素不会和蛋白质结合，所以不会对人体造成危害，完全健康吸脂。甲壳素不同于一般减肥食品的抑制食欲，或使人造成腹泻来达成减肥效果。更甚者对消化道有改善代谢机能的功效。因此，甲壳素称为继蛋白质、脂肪、糖、维生素、矿物质之后人体健康所必须的第六大生命要素。对人体具有强化免疫，抑制老化，预防疾病，促进疾病痊愈和调节生理机能等五大功能。

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甲壳素与壳寡糖

一、研究与开发历史

早在400年前，《本草纲目》中就有螃蟹壳应用的记载，这是甲壳素最早的应用纪录。1811年，法国H.Braconnot教授最早分离出甲壳素，他用温热的稀碱处理蘑菇，得到一些纤维状的残渣，他以为是纤维素，并命名为Fungine,意思是真菌纤维素。12年后也就是1823年，另一位法国科学家A.Odier从昆虫的翅鞘中分离出同样的物质，命名为Chitin，即铠甲、信封的意思。