（农产品加工及贮藏工程专业论文）甲壳低聚糖酶法制备工艺优化及生理活性研究.pdf

c l a s s i f i c a t i o nn o ：t s 2 5 4 9 c o n f i d e n t i a l i 够： u n i v e r s i t yc o d e ：10 3 8 9 s t u d e n tn o ：s 1 0 7 1 2 0 8 d i s s e r t a t i o nf o rm e d e g r e eo ff a f u s t u d i e s ；nt h eo p t i m i z a t i o no f e n z y m a t i c 、。、 p r e p a r a t i o no fc h i t o - o l i g o s a c c h a r i d e sa n d i t sp h y s l o i q g l c a la c t i v i t i e s 一 矗 d i s c i p l i n e ：a g r o n o m y s u b j e c t ： f o o ds c i e n c ea n de n g i n e e r i n g s p e c i a l t y ： a g r i c u l t u r a lp r o d u c tp r o c e s s i n ga n ds t o r a g e r e s e a r c hf i e l d ：f o o dc h e m i s t r ya n dn u t r i t i o n p o s t g r a d u a t e ： s u p e r v i s o r ： z h a n gt i n g t i n g p r o f w uc h e n g y e p r o f w a n gz e ji n s u b m i t t e dd a t e ： a p r i l ，2 0 10 c o l l e g eo ff o o ds c i e n c e f u j i a na g r i c u i t u r ea n df o r e s t r yu n i v e r s i t y f u z h o u ，f u j i a n ，p r c h i n a ，3 5 0 0 0 2 a p r i l ，2 0 1 0 独创性声明 本人声明，所呈交的学位( 毕业) 论文，是本人在指导教师的指导下独立完 成的研究成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作 了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。与我一同对本 研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，如被查有侵犯 他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名：浆群瞬日期：弘f d 年6 目罗目 论文使用授权的说明 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位( 毕业) 论文的规定，即学 校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或 部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 学位( 毕业) 指导教师亲笔 保密，在年后解密可适用本授权书。 口 不保密，本论文属于不保密。口 日期：乃d 钲蜩罗固 日期冽。争明罗日 冬令 名 产飞 签 ) 豸 笔 一荔 亲 r r 耄 酱 r 一 制备工艺的优化及其生理活性研究 1 2 4 在农业中的应用7 i 3 甲壳低聚糖的制备方法7 1 3 1 物理方法8 1 3 2 化学方法9 1 3 3 生物方法1 0 1 4 本论文的立题背景和研究意义1 l 1 5 本论文的主要研究内容1 2 第二章甲壳低聚糖酶法制备工艺的优化1 4 2 1 材料与设备1 4 2 1 1 材料与试剂1 4 2 1 2 仪器与设备l5 2 2 实验方法15 2 2 1 还原糖标准曲线的绘制1 5 2 2 2 酶浓度范围的确定1 5 2 2 3 酶解时间范用的确定1 5 2 2 4 酶解温度范围的确定1 5 2 2 5 正交实验设计1 6 2 2 6 甲壳低聚糖产率的计算1 6 2 3 结果与分析一1 6 2 - 3 1 还原糖标准曲线1 6 2 3 2 酶浓度范围的确定1 7 2 3 1 3 酶解时间范陶的确定1 8 2 3 4 酶解温度范罔的确定1 8 2 3 5 正交实验结果1 9 2 3 6 甲壳低聚糖酶法制各工艺流程及产物产率2 1 2 4t 司论：! l 2 5 小结2 2 第三章甲壳低聚糖抗氰化及降血糖活性研究2 3 3 1 材料与发备2 3 3 1 1 材料及试剂2 3 3 1 2 仪器与设备2 4 3 2 实验方法2 4 3 2 1 食用甲壳低聚糖的制备工艺2 4 3 2 2 急性毒性试验2 4 3 2 3 抗氯化活性的体外测定2 4 3 2 4 动物实验2 5 3 2 5 数据统计2 8 3 3 结果与分析2 8 3 3 1 甲壳低聚糖的毒性分析2 8 j u 2 6 6 6 7 i 福建农林大学硕士学位论文 甲壳低聚糖酶法制备工艺的优化及其生理活性研究 3 3 2 甲壳低聚糖的体外抗氧化活性实验2 8 3 3 3 高血糖小鼠模型的构建3 0 3 3 4 甲壳低聚糖对小鼠的降血糖功效3 0 3 3 5 甲壳低聚糖对小鼠的抗氧化功效3 l 3 4 讨论3 4 3 5 本章小结3 5 第四章甲壳低聚糖的降血脂活性研究3 6 4 1 材料与设备3 6 4 1 1 材料与试剂3 6 4 1 2 仪器设备3 7 4 2 实验方法3 7 4 2 1 食用甲壳低聚糖的制备工艺3 7 4 2 2 降血脂活性的体外测定3 7 4 2 3 动物实验3 9 4 3 结果与讨论4 1 4 3 1 体外降脂效果的比较4 1 4 3 2 动物实验4 5 4 3 3 验证性实验4 8 4 4 讨论5 0 4 5 本章小结5 l 第五章甲壳低聚糖的吸附性研究5 2 5 1 材料与仪器5 2 5 1 1 材料与试剂5 2 5 1 2 主要仪器5 3 5 2 实验方法5 3 5 2 1 试验设计5 3 5 2 2 重金属超标海水的配制5 4 5 2 3 生物样的测定方法5 4 5 2 4 数据处理5 5 5 3 结果与分析5 5 5 3 1 四种元素的标准工作曲线5 5 5 3 2 标样同收率的测定5 5 5 3 3 花蛤对重金属的富集作用5 6 5 3 4 甲壳低聚糖对各重金属在花蛤体内代谢的影响5 7 5 4 讨论6 0 5 5 本章小结。6 l 第六章结论与展望6 2 6 1 结论6 2 6 1 1 制备甲壳低聚糖的最佳工艺条件探讨6 2 6 1 2 甲壳低聚糖的抗氧化活性研究6 2 6 1 3 甲壳低聚糖的降血糖活性研究6 2 6 1 4 甲壳低聚糖的降血脂活性研究6 3 6 1 5 甲壳低聚糖的吸附活性研究6 3 6 2 创新点。“ 6 3 展望6 4 参考文献6 5 附豸之6 9 缩略符号注释7 l 硕二f = 研究生期| 日j 撰写的学术论文7 2 至定谢7 3 福建农林大学硕士学位论文甲壳低聚糖酶法制各工艺的优化及其生理活性研究 摘要 甲壳低聚糖( c h i t o o l i g o s a c c h a r i d e s ) 是壳聚糖降解后的产物。当壳聚糖降 解为甲壳低聚糖后，单体分子结构并未发生变化。由于其聚合度低、分子量小， 有良好的水溶性。因此，比壳聚糖具有更广泛的应用空间。 我国海产品资源丰富，虾壳、蟹壳作为水产品加工后剩余韵下脚料，不仅造 成浪费，更是产生大量的垃圾，污染环境。本实验重点探讨了制备甲壳低聚糖的 最佳工艺条件，并针对m w 1 0 k d a ( 分子量小于1 0 0 0 0 道尔顿) 甲壳低聚糖的 抗氧化、降血糖、降血脂以及吸附重金属等生理活性进行研究。研究结果如下： ( 1 ) 选用成本低、降解效果好的纤维素酶对壳聚糖进行降解。测定不同酶解 时间、酶浓度、p h 值、温度条件下的降解效果，通过单因素实验和正交实验得 出最佳制备甲壳低聚糖的工艺组合为：酶浓度1 6 0 0 u g 、酶解时间7h 、p h = 5 4 、 温度5 5 。以此工艺组合制备m w 1 0 k d a 甲壳低聚糖得率为6 9 5 l 。在影响 甲壳低聚糖产率的4 个因素中，p h 对甲壳低聚糖的产率影响最显著( p 0 0 5 ) 。 ( 2 ) 通过甲壳低聚糖对( o h ) 和( 0 2 ) 的清除实验看出，甲壳低聚糖浓 度为1 0m g m l 时，对( o h ) 和( 0 2 ) 的清除率均能达到8 0 左右，浓度为 3 0m g m l 时，对( o h ) 和( 0 2 ) 的清除率均能接近1 0 0 。用甲壳低聚糖对 小鼠灌胃3 0d 后测定小鼠体内的m d a 、s o d 和t - a o c 指标，结果表明：中剂 量组( 4 0 0m g k g ) 和高剂量组( 8 0 0m g k g ) 小鼠的血清和肝脏中s o d 、t - a o c 活力显著高于模型对照组p 0 0 5 ) ，m d a 含量显著低于模型对照组( p 2 k d a 甲壳低聚糖具备减轻体重、降低血脂、保护肝脏的作用，其中小鼠 灌胃高剂量( 4 0 0 m g k g ) 甲壳低聚糖效果最为明显。 ( 5 ) 在甲壳低聚糖吸附贝类中重金属的研究中，将花蛤放在富含重金属的海 水中饲养，得到富集重金属的花蛤模型，再将其放入加有甲壳低聚糖的海水中 养殖，5 d 后通过原子吸收检测贝类体内的重金属残留量的差异。结果表明：甲 壳低聚糖能促进花蛤对重金属离子的代谢，其中对p b 、c u 的效果较好，当甲 壳低聚糖添加量为0 4 9 l 时，对p b 、c u 的代谢率分别能达到2 6 0 0 和2 1 4 7 ， 高于模型组的代谢率1 0 6 4 和1 1 8 3 ；z n 次之，为8 4 0 ，略高于模型组的 7 4 1 ；对c d 则无明显的效果。 关键词：甲壳低聚糖；制备工艺；生理活性 福建农林大学硕士学位论文甲壳低聚糖酶法制备工艺的优化及其生理活性研究 a b s t r a c t c h i t o o l i g o s a c c h a r i d e si st h ed e g r a d a t i o np r o d u c to fc h i t o s a n t h em o l e c u l a r s t r u c t u r eo fc h i t o o l i g o s a c c h a r i d e si ss i m i l a rw i t hc h i t o s a n b e c a u s eo fl o w p o l y m e r i z a t i o nd e g r e e ， s m a l lm o l e c u l a r w e i g h t a n d g o o dw a t e r - s o l u b l e ， c h i t o - o l i g o s a c c h a r i d e sh a v em o r ee x t e n s i v ea p p l i c a t i o ns p a c et h a nc h i t o s a n i no u rc o u n t r yt h e r ea r ea b u n d a n ts e af o o d s s h r i m ps h e l la n dc r a bs h e l lw h i c h a r er e g a r d e da sr e s i d u a ll e f t o v e ra f t e ra q u a t i cp r o d u c tp r o c e s s i n g ，n o to n l yp r o d u c e l o t so fw a s t eb u ta l s op o l l u t ee n v i r o n m e n t t h i se x p e r i m e n t e x p l o r e so p t i m u m t e c h n o l o g i c a l c o n d i t i o n so fp r e p a r i n g c h i t o o l i g o s a c c h a f i d e s ，a n ds t u d i e so n p h y s i o l o g i c a la c t i v i t i e so fm w 10 k d a ( m o l e c u l a rw e i g h ti sl e s st h a n10 0 0 0d a l t o n ) c h i t o - o l i g o s a c c h a r i d e ss u c ha sa n t i o x i d a n t ，h y p o g l y c e m i a ，r e d u c i n gb l o o dl i p i da n d b i o s o r p t i o no f h e a v ym e t a l t h er e s e a r c hr e s u l t sa sf o l l o w s ： ( 1 ) t h i se x p e r i m e n ts e l e c t sc e l l u l o s ew h i c hi sl o wc o s ta n dh a sg o o dd e g r a d a t i o n e f f e c td e g r a d i n gc h i t o s a n ，a n dd e t e r m i n e sd e g r a d m i o ne f f e c ti nd i f f e r e n te n z y m o l y s i s t i m e ，e n z y m ec o n c e n t r a t i o n ，p ha n dt e m p e r a t u r e t h r o u g hs i n g l ef a c t o re x p e r i m e n t a n do a h o g o n a le x p e r i m e n t ，w eo b t a i nt h eb e s t t e c h n o l o g i c a lc o m b i n a t i o nf o r p r o d u c i n gc h i t o o l i g o s a c c h a r i d e sw h i c ht h ee n z y m ec o n c e n t r a t i o ni s16 0 0 u g 、 e n z y m o l y s i st i m e7 h ，p h5 4a n dt e m p e r a t u r e5 5 c i nf o u rf a c t o r so fi n f l u e n c i n g c h i t o - o l i g o s a c c h a r i d e sp r o d u c t i o n ，p hh a st h em o s ts i g n i f i c a n ti n f l u e n c e 妒 0 0 5 ) o nt h i st e c h n o l o g i c a l c o m b i n a t i o no fp r e p a r i n gm w 1 o k d a , t h ep r o d u c t i o nr a t eo fc h i t o o l i g o s a c c h a r i d e s i s6 9 5 1 ( 2 ) t h r o u g ht h ee x p e r i m e n to fc h i t o o l i g o s a c c h a r i d e ss c a v e n g i n g ( - o h ) a n d ( 0 2 一) w ec a nk n o ww h e nt h ec h i t o o l i g o s a c c h a r i d e sc o n c e n t r a t i o ni s10m g m l ，t h e c l e a r a n c et o ( o h ) a n d ( 0 2 一) c a nr e a c ha b o u t8 0 ，c h i t o o l i g o s a c c h a r i d e s c o n c e n t r a t i o ni s3 0m g m 1 t h ec l e a r a n c et o ( o h ) a n d ( 0 2 一) c a nr e a c hc l o s et o 10 0 a f t e rt h em i c eg i v e nc h i t o o l i g o s a c c h a r i d e sb yg a v a g e3 0 did e t e r m i n et h e m d a ，s o da n dt - a o ci n d e x so ft h em i c e t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h es o d ，t - a o c a c t i v i t yi nl i v e ra n ds e r u mo fm i d d l ed o s eg r o u p ( 4 0 0m g k g ) a n dh i g hd o s eg r o u p ( 8 0 0m g k g ) m i c ei sh i g h e rt h a nh i g hf a tm o d e lg r o u pm i c es i g n i f i c a n t l y ( p 0 0 5 ) ， m d ac o n t e n ti sl o w e rt h a nh i g hf a tm o d e lg r o u ps i g n i f i c a n t l y ( 尸 2 k d ac h i t o o l i g o s a c c h a r i d e sh a v et h e f u n c t i o no fr e d u c i n gw e i g h t , d e c r e a s i n gb l o o dl i p i da n dp r o t e c t i n gl i v e r a m o n g w h i c ht h eh i g hd o s eg r o u ph a st h em o s ts i g n i f i c a n te f f e c t ( 5 ) i nt h ee x p e r i m e n to fa d s o r b i n gh e a v ym e t a l i ns h e l l f i s h ，if e e dc l a mi nt h e s e a w a t e rr i c hw i t hh e a v ym e t a lt om a k es h e l l f i s hm o d e lr i c hw i t hh e a v ym e t a l t h e ni t o o kt h ec l a mr i c h 、析t hh e a v ym e t a li n t os e a w a t e rc o n t a i n i n gc h i t o o l i g o s a c c h a r i d e s a t t e r5 did e t e c tt h ed i f f e r e n c eo fh e a v ym e t a lr e s i d u ei ns h e l l f i s hb ya t o m i c a b s o r p t i o n t h er e s u l ts h o w e dt h a tc h i t o - o l i g o s a c c h a r i d e sc a np r o m o t et h ec l a m s m e t a b o l i s mo fh e a v ym e t a l t h ee f f e c to fm e t a b o l i s mo fp ba n dc ui sb e t t e r , w h e n c h i t o o l i g o s a c c h a r i d e sc o n c e n t r a t i o ni ns e a w a t e ri s0 4 9 l ，t h em e t a b o l i cr a t eo fp b a n dc uc a nr e a c ht o2 6 0 0 a n d21 4 7 ，h i g h e rt h a nm o d e lg r o u pw h i c hi s10 6 4 a n d11 8 3 ；t h em e t a b o l i cr a t eo fz ni s8 4 0 ，i nt h es e c o n dp l a c e ，h i g h e rt h a nm o d e l g r o u pw h i c hi s7 41 a n dt oc di th a sn o ts i g n i f i c a n te f f e c t k e y w o r d s ：c h i t o o l i g o s a c c h a r i d e s ；p r e p a r a t i o nt e c h n o l o g y ；p h y s i o l o g i c a la c t i v i t y i v 福建农林大学硕士学位论文甲壳低聚糖酶法制各工艺的优化及其生理活性研究 第一章引言 地球上存在的天然有机化合物中，甲壳素( c h i t i n ) 的数量仅次于纤维素，是 世界上第二大生物资源，也是惟一的一种天然碱性多糖，化学名称为n 乙酰2 氨 基2 脱氧b d 葡萄糖，它广泛存在于甲壳纲动物( 如虾、蟹) 、昆虫的甲壳、真 菌细胞壁及一些低等植物中，具有许多特殊的性能【l 】。壳聚糖( c h i t o s a n ) 是甲 壳素经脱乙酰基后生成的一种生物高分子，被誉为除蛋白质、糖类、脂肪、矿物 质和纤维素之外人体所需的第六大生命要素，具备独特的物化性质和生理活性， 如保湿性、增粘性、金属螯合性、增强免疫力、降血压、降血脂等【2 】。丰富的自 然资源和优越的功能特性使甲壳素及其壳聚糖在食品、医药、农业、环保等诸多 方面表现出广阔的应用前景，已成为研究的热点。 但是，甲壳素分子量大，分子内氢键作用强，不溶于水、稀酸、碱及一般的 有机溶剂；壳聚糖在分子链中尽管有亲水基团n h 2 的存在，但较强的分子内氢 键作用，仍使其不溶于水和碱溶液，仅能溶于酸性环境【2 1 。较差的溶解性制约了 甲壳素和壳聚糖的进一步应用，因此，人们将关注的目光转向分子量小、聚合度 低、溶解性强、生理活性更为优越的壳聚糖降解产物甲壳低聚糖。 1 1 甲壳低聚糖的结构与性质 1 1 1 甲壳低聚糖的结构 甲壳低聚糖( c h i t o o l i g o s a c c h a r i d e s ) 也称为壳寡糖、几丁寡糖，学名为b 一1 ，4 寡糖葡萄糖胺，是甲壳素和壳聚糖经降解生成的一类低聚合度氨基糖类化合 物。其化学结构是由n 乙酰- - d - - 氨基葡萄糖和d 一氨基葡萄糖通过d 1 ，4 糖：舒 键相连的均聚或杂聚低聚糖，聚合度一般在l 1 0 之间，分子量低于1 0 k d a 孓引。 由于甲壳低聚糖与甲壳素、壳聚糖的同源性，使得他们具有相似的分子结 构，三者均足以p 1 ，4 糖苷键形式链接相邻的糖基，每个糖摹中均含有碱性氨 基( 图1 1 ) 。不同的是甲壳素糖基中的乙酰氨基( c h 3 c o n h ) 经脱乙酰后变成 福建农林大学硕士学位论文甲壳低聚糖酶法制备工艺的优化及其生理活性研究 了壳聚糖糖基中的氨基( n h 2 ) ，而甲壳低聚糖的单糖基则与前两者相同，只是 聚合度降低，减少分子内氢键的作用，增强了溶解性陋。7 】。与纤维素的分子结构 对比发现，纤维素糖基中c 2 位的羟基被乙酰氨基或氨基取代后即是甲壳素和壳 聚糖( 图1 1 ) ，所以，甲壳素、壳聚糖与纤维素有着许多类似之处，被称为“动 物纤维素”i s 。 nn n 纤维系甲冗黍壳聚糖 c e l l u l o s e c h i t i nc h i t o s a n 图1 - 1 纤维素、甲壳素、壳聚糖的结构式( n 为聚合度) f i g 1 - ls t r u c t u r e so fc e l l u l o s e 、c h i t i na n dc h i t o s a n ( n = p o l y m e rd e g r e e ) 1 1 2 甲壳低聚糖的性质 相较于甲壳素和壳聚糖，聚合度低、分子量小的甲壳低聚糖不仅具有更优越 的物化特性，还具有更独特的生理活性。近年来，随着研究的深入，人们对甲壳 低聚糖表现出越来越浓厚的兴趣。 1 1 2 1 水溶性 甲壳素和壳聚糖的大分子中均存在着较强的分子内氢键作用，使得它们溶 解性较差。而甲壳低聚糖的聚合度低、分子量较小，分子间的氢键作用较弱， 在水溶液中无序排列，从而提高了甲壳低聚糖的水溶性，使其更易被吸收利用。 当分子量小于1 0 k d a 时，甲壳低聚糖可以直接溶于水中，且溶液的粘度显著降 低0 1 。 1 1 2 2 吸湿性 甲壳低聚糖的分子链由大量的胺基( - n h 2 ) 和羟基( - o h ) 组成，这些基团 对水有较高的亲和力，与水分子相互作用可以影响水的活度和流动阻力；另外，胺 基与乙酰氨基之间易形成氢键，使分子链形成网状结构锁住水分子；因此，甲 2 福建农林大学硕士学位论文甲壳低聚糖酶法制备工艺的优化及其生理活性研究 壳低聚糖具有显著的吸湿性和保湿性【l o 1 1 1 。且吸湿率随着分子量的增加不断减 小，在m w 为15 0 0 d a 时，吸湿率达到最大；而m w 上升至u 3 0 0 0 d a 时，吸湿能力就有 所下降；当m w 为5 0 0 0 d a 时，吸湿率仅为3 0 0 0 d a 时的一半【9 1 据夏文水【1 2 1 等人的研究结果，甲壳低聚糖的吸湿和保湿性能甚至高于透明 质酸、乳酸钠及甘油等传统化妆品原料。 1 1 2 3 螯合性 甲壳低聚糖分子中在糖残基c 2 上有一个氨基，在c 3 上有一个羟基，使 其在溶液中具有阳离子型聚电解质的性质1 3 】，同时这两种基团均是金属离子的 良好配体，能在一定的p h 条件下对某些金属离子起螯合作用【1 4 】，如铁、汞、铜、 铅、银、镧、铈、镨等某些重金属及稀有金属均能与甲壳低聚糖形成配合物【1 5 1 刀， 甲壳低聚糖能利用这种特殊的金属螯合性能，对体内生理代谢机制起到调节作用 【1 8 l o 1 1 2 4 抗菌性 甲壳低聚糖分子中的游离胺基，是一种带有正电荷的离子化合物，容易被细 胞表面带负电荷的微生物吸附，并能渗透到微生物的细胞内部，与d n a 结合，阻 止m r n a 与蛋白质的生物合成，从而降低细胞的生命力，起到抑制真菌和微生 物的生长的作用【10 1 。因此，游离氨基是甲壳低聚糖形成抑菌抗菌作用的基础【12 1 。 j e o n 等人【1 9 】在研究甲壳低聚糖抗菌活性与结构关系时发现，其活性与氨基质子 化程度以及相对分子质量有关。h i r a n o 和n a g a o 的研究结果【2 0 】表明聚合度在2 8 之间的甲壳低聚糖对f u s a r i u mo x y p o r a m 、p h o m o p s i sf u k u s h i 和a l t e m a r i a a l t e r n a t a 等植物病原体的抑制作用比分子量较高的壳聚糖更强。夏文水等【2 通 过实验表明甲壳低聚糖对食品中常见的细菌、霉菌、酵母菌的生长具有抑制作 用，其抑菌浓度为lm g m l - 1 0m g m l ，功效明显优于壳聚糖，且浓度越高，抑 菌作用越强。并通过实验表明甲壳低聚糖的抗菌活性与氨基含量、氨基质子化程 度以及相对分子质量大小有密切联系。 福建农林大学硕士学位论文甲壳低聚糖酶法制各工艺的优化及其生理活性研究 1 1 2 5 抗氧化性 体内含有的活性氧是造成人体衰老的重要原因之一，甲壳低聚糖能有效清除 羟基自由基、超氧阴离子，能减少脂质过氧化产物丙二醛的生成量，增加超氧化 物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶等的活性，从而达到清除体内活性氧的作用，因 此甲壳低聚糖具有较强的抗氧化能力【2 2 1 。徐桂云f 2 3 1 等人采用h 2 0 2 氧化降解法制 备的甲壳低聚糖，经邻二氮菲f e 2 + 氧化法证明它们对羟自由基清除率能高达8 0 ， 功效明显优于传统的羟自由基清除剂甘露醇；李鹏程等人【2 4 1 通过实验证明甲壳低 聚糖硫酸酯c u ( i i ) 、z n ( i i ) 在极低浓度( 0 0 2 5 m g m 1 ) 下对超氧阴离子自由基( 0 2 ) 的清除作用非常强，分别高达9 4 1 8 和9 3 1 9 ；金黎明等人【2 5 】通过动物实验证实 甲壳低聚糖可以降低丙氨酸转氨酶和天门冬氨酸转氨酶的活性和丙二醛的含 量，具有显著的抗氧化能力，同时对小鼠肝损伤有较为明显的保护作用。 1 1 2 6 降血脂性 大量的动物及临床实验证明，甲壳低聚糖能显著降低高血脂模型动物的血清甘 油三酯、低密度脂蛋白胆固醇和总胆固醇含量，提高高密度脂蛋白胆固醇含量，并 可抑制体重的增长。f u k a d a y 认为这是由于甲壳低聚糖在体内经胃酸溶胀形成凝 胶，附着在小肠壁内使脂质和胆固醇不被小肠吸收而被排出体外，从而降低了血 清和肝脏中的甘油三脂和胆固醇含量，而甲壳低聚糖则结合胆汁酸排出体外2 6 1 。 研究表明，甲壳低聚糖的降脂效果与其聚合度和分子量有关，s u g a n o 2 7 1 指出聚 合度大于6 的甲壳低聚糖能够有效阻止食用高脂饲料的雄性大鼠体中胆固醇和甘 油三酯含量的升高，而甲壳素以及聚合度小于6 的甲壳低聚糖则无此效果；一般 认为分子量在8k d a , - 、一5 0k d a 的甲壳低聚糖均具有显著的降血脂作用，且降脂效 果比分子量3 0 0k d a 的壳聚糖要大，但如果分子量小于2k d a 的甲壳低聚糖则无降 血脂功效【2 8 _ 2 9 1 。申杰等人例通过动物实验发现甲壳低聚糖能显著降低高脂血症 小鼠血清中的总胆固醇含量、肝脏中丙二醛含量和丙氨酸转氨酶的活性，显著提 高高密度脂蛋白含量和肝脏中总巯基含量，表明甲壳低聚糖具有显著的降血脂和 保护肝脏的作用；胡迎青【3 1 1 等人通过新西兰家兔的高血脂动物模型实验证明壳 4 福建农林大学硕士学位论文甲壳低聚糖酶法制备工艺的优化及其生理活性研究 寡糖具有一定的降血脂作用，并发现受体相关蛋白( r a p ) 的表达量与壳寡糖在 高脂血症中的降脂作用机制密切相关。 1 1 2 7 降血糖性 由于结构上的相似性，使甲壳低聚糖具有膳食纤维的特性，能显著降低血 糖，且降血糖效果比膳食纤维更好、更安全【1 1 1 。任林等人【3 2 1 通过观察甲壳低聚 糖对链脲佐菌素( s t z ) 糖尿病小鼠血糖的影响情况，发现糖尿病治疗组的小鼠 与对照组相比，血糖明显降低；乔新惠等【3 3 1 通过实验观察甲壳低聚糖对n o d d 、 鼠糖尿病的治疗功效，结果表明甲壳低聚糖能显著降低n o d 小鼠的血糖含量，但 若停止给药血糖含量则反弹上升；祝君梅3 4 】等以尾静脉注射四氧嘧啶建立糖尿 病大鼠模型，并以灌胃形式给予一定剂量的甲壳低聚糖，连续给药2 l 天后发现糖 尿病大鼠的血糖显著下降，但正常小鼠的血糖没有变化，并推测甲壳低聚糖降低 血糖的作用可能与其能作用于胰岛素受体，使胰岛素受体敏感性增强，从而控制 血糖升高有关；阎春玲【3 5 】也认为甲壳低聚糖可能是通过促进胰岛1 3 细胞的增殖 而达到降低糖尿病小鼠血糖的作用。 1 1 2 8 免疫活性 甲壳低聚糖能加速t 细胞分化、增加细胞毒素、抑s u t 细胞活性的减少，从而 具有增强机体的免疫活性的功效3 刚。尤其是聚合度为4 6 的甲壳低聚糖，经许 多学者证实，它能激活t 淋巴细胞与巨噬细胞的相互作用，具