甲壳素的应用.ppt

甲壳素的应用 制作人 刘凯旋 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 甲壳质的简单介绍 甲壳质是1811年由法国学者布拉克诺 Braconno 发现 1823年由欧吉尔 dier 从甲壳动物外壳中提取 并命名为CHITIN 译名为几丁质 外观及性质 淡米黄色至白色 溶于浓盐酸 磷酸 硫酸 乙酸 不溶于碱及其它有机溶剂 也不溶于水 甲壳质的脱乙酰基衍生物 Chitosanderivatives 可溶于水 甲壳素具有抗癌抑制癌 瘤细胞转移 提高人体免疫力及护肝解毒作用 尤其适用于糖尿病 肝肾病 高血压 肥胖等症 有利于预防癌细胞病变和辅助放化疗治疗肿瘤疾病 一般通称 甲壳质 甲壳素 经乙酰化后称为 壳聚糖 英文名称 Chitosan Chitin 中文学名 几丁质 壳聚糖 化学名称 聚N一乙酰葡萄糖胺商品名称 八佰壹电粉 本草纲目 中早已有蟹壳粉的记录 日本也有螃蟹与甲壳粉做为药方的神话 可见远在几千年前 古人已将甲壳素做为医疗之用 现代进行几丁质及几丁聚糖研究的学者都指出 与葡萄糖或纤维素相比 甲壳素的生物活性来得更高 因此其主体结构与葡萄糖分子相近 其整体结构又与植物纤维素相似 具有支持及保护有机生命体的作用 甲壳素的化学名称为 1 4 2 乙酰氨基 2 脱氧 D 葡萄糖 是线型多糖类聚合物 简称为N 乙酰 D 葡糖胺 甲壳素的性质 一 可被酶分解而吸收甲壳质是食物纤维素不易被消化吸收 若甲壳质和蔬菜 植物性食品 牛奶和鸡蛋一起食用可以被吸收 在植物和肠内细菌中含有壳糖胺酶 去乙酰酶 体内存在的溶菌酶以及牛奶 鸡蛋中含有卵磷脂等共同作用下可将甲壳质分解成低分子量的寡聚糖而被吸收 当分解到六分子葡萄糖胺时其生理活性最强 吸收部位主要在大肠 二 溶于酸性溶液形成带正电的阳离子基团甲壳质分子中含有氨基 一NH2 具有碱性 在胃酸的反应下可生成铵盐 可使肠内PH值移向碱性侧 改善酸性体质 反应中生成带正电荷的阳离子基团 这是自然界中唯一存在的带正电荷可食性食物纤维 二 溶于酸性溶液形成带正电的阳离子基团甲壳质分子中含有氨基 一NH2 具有碱性 在胃酸的反应下可生成铵盐 可使肠内PH值移向碱性侧 改善酸性体质 反应中生成带正电荷的阳离子基团 这是自然界中唯一存在的带正电荷可食性食物纤维 三 对人体细胞有很强的亲和性进入人体内甲壳质被分解成基本单位时就是人体内的成分 壳糖胺的基本单位是葡萄糖胺 葡萄糖胺是人体内存在的 而甲壳质的基本单位是乙酰葡萄糖胺 它是体内透明质酸的基本组成单位 因此 甲壳质对人体细胞有良好的亲和性 不会产生排斥反应 四 溶解后的几丁聚糖呈凝胶状态 具有较强的吸附能力 因甲壳质分子中含有羟基 氨基等极性基团 吸湿性很强 可用做化妆品保湿剂 五 甲壳质是天然纤维素 动物性食物纤维 没有毒性和副作用 其安全性和砂糖近似 砂糖致死量为18g kg 而甲壳质为16g kg 六 可螯合重金属离子 作为体内重金属离子的排泄剂 目前甲壳素已经有了系统的研究 从蟹壳中提取甲壳素的生产工艺 洗净蟹壳 用5 6 的HCl在室温20 下浸泡24小时 不断搅拌以充分除去钙质 得沉淀物 沉淀物水洗3次 清洗后的沉淀物用3 4 NaOH煮沸4 6小时以除去蛋白质 得沉淀物 将沉淀物水洗3次 清洗后的沉淀物用0 5 的高锰酸钾处理1小时 得沉淀物 沉淀用1 的硝酸在60 70 下浸泡30 40分钟 得白色产品 水洗 干燥 得甲壳质工业品 甲壳质的收率为蟹壳的15 虾壳的20 作用范围 在工业上可做纺织品防霉杀菌除臭剂 可以通过后处理附着于纺织品纤维上 是纺织品提高附加价值的方法之一 用于制造内衣裤 袜子 家用特殊功能纺织品 医用手术衣 布 伤口敷料 烧伤创面敷料或深加工为人造皮肤用于大面积烧伤的治疗 由于壳聚糖是阳离子型天然聚合物 有良好的扼制微生物 细菌 霉菌的作用 可以应用于食品保鲜 食品内包装 无毒无污染 将壳聚糖制成溶液喷涂于经清洗或剥除外皮的水果上 壳聚糖干后形成的薄膜无色无味通气 食用时不必清除薄膜 也可应用于染料 纸张和水处理等 在农业上可做杀虫剂 植物抗病毒剂 渔业上做养鱼饲料 化妆品美容剂 毛发保护 保湿剂等 医疗用品上可做隐形眼镜 人工皮肤 缝合线 人工透析膜和人工血管等 1 降血脂 血压 血糖作用2 强化肝脏机能作用3 八佰壹电粉甲壳质 对神经和内分泌系统的调节作用4 八佰壹电粉甲壳质 止血和凝血作用5 八佰壹电粉甲壳质 的免疫调节作用6 八佰壹电粉甲壳质 的抗癌抑制转移作用 特殊生物功能 甲壳素抗癌抑制转移作用 1 抑制癌细胞毒素2 活化能杀死癌的淋巴细胞3 抑制癌细胞增殖作用4 抑制癌细胞转移 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 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 2 医药用品 甲壳素除了前面所提到的具有生物活性外 同时具有抑菌性 因此十分适合拿来当做医药用的无菌敷材 甲壳素另外还具有缓释性 利用几丁聚醣及其它成胶物质形成一错合物 可包埋药物或其它以达到控制物质释出之特性 以使药物于适当的时间释放适当的剂量 另外 甲壳素在医药方面的用途还有血液凝固阻抗剂 促创伤愈合等功效 3 食品加工 甲壳素具抗菌性 因此在食品加工上可用为食物防腐用 避免使用人工合成的防腐性 是较健康的食物保存剂 甲壳素还可以促进肠内有益细菌增殖 因此可用于乳制品 病人用食品之添加 增进人体抵抗力