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生命第六要素壳聚糖壳聚糖，又称脱乙酰甲壳素，是由虾、蟹等甲壳类生物的外壳中提取的甲壳素脱除乙酰基后所得的产物，是目前自然界中发现的唯一带正电荷的可食性动物纤维，也是一种脂质吸附剂，被誉为人体生命第六要素。壳聚糖简介壳聚糖，英文名Chitosan，也称几丁聚糖、甲壳胺、壳多糖等，学名为-1,4-聚-D-氨基葡萄糖，分子式（C6H11NO4）n，被誉为除糖类、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质之外的人体第六生命要素，在人体的生理活动中起到非常重要的作用。在医药保健领域，具有提高免疫、活化细胞、预防癌症、降血脂、降血压、调节血糖、抗衰老、调节机体环境等多种功能作用。化学性质在特定的条件下，壳聚糖能发生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化、卤化、氧化、还原、缩合和络合等化学反应，可生成各种具有不同性能的壳聚糖衍生物，从而扩大了壳聚糖的应用范围。 壳聚糖大分子中有活泼的羟基和氨基，它们具有较强的化学反应能力。在碱性条件下C-6上的羟基可以发生如下反应：羟乙基化壳聚糖与环氧乙烷进行反应，可得羟乙基化的衍生物。羧甲基化壳聚糖与氯乙酸反应便得羧甲基化的衍生物。磺酸酯化甲壳素和壳聚糖与纤维素一样，用碱处理后可与二硫化碳反应生成磺酸酯。氰乙基化丙烯腈和壳聚糖可发生加成反应，生成氰乙基化的衍生物。 上述反应在甲壳素和壳聚糖中引入了大的侧基，破坏了其结晶结构，因而其溶解性提高，可溶于水，羧甲基化衍生物在溶液中显示出聚电解质的性质。壳聚糖的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，得到了一些纤维状的残渣，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。1859年法国C.Rouget将甲壳素用浓碱加热处理，得到了脱乙酰基甲壳质，1894年德国科学家HoppeSeyler等将它命名为壳聚糖，自1930年至1940年，因其特殊的化学结构和化学性质而引发了工业界的广泛关注，短短十年间竟有50多篇专利提出申请，至今美国专利已超过200篇。从发现甲壳素后的一个半世纪，甲壳素的医药保健功能研究进展缓慢。20世纪下半叶，随着对纤维素、蛋白质及其他糖类等生物大分子的研究，有机化学和生物化学诞生和发展起来，甲壳素的研究开始提上了议事日程。1977年英国Muzzarelli教授发起并主持了第一届甲壳素和壳聚糖国际会议，以后每2年召开一次。在1991年的会议上，美、欧的医学科技界、营养食品研究机构将其誉为“第六要素”，甲壳素和壳聚糖迅速的发展起来我国于1952年开始研究，20世纪90年代以来进入壳聚糖研究的全盛时期，迄今为止，发表在各大学术期刊杂志上的文献已达近5000篇以上，研究领域遍布医药保健、生物化工、材料物理等各大行业。甲壳素与壳聚糖的关系甲壳素是乙酰氨基葡萄糖组成的聚糖，壳聚糖是甲壳素通过强碱水解或酶解后脱去部分乙酰基的衍生物，是氨基葡萄糖的聚糖，壳寡糖是壳聚糖降解后的衍生物，由20个以下氨基葡萄糖组成的低聚壳聚糖。乙酰氨基葡萄糖或氨基葡萄糖不是葡萄糖，在体内也不会转变为葡萄糖，因此对血糖不会有不利影响。甲壳素是第一个实际应用的产品，也是在日本第一个被批准的功能性食品。但是甲壳素不溶于水、碱、一般的酸和有机溶剂，只溶于部分浓酸，是依靠人体胃肠道中的甲壳素酶、溶菌酶等的作用少部分分解，因此其吸收率较低，服用量较大，产生的副反应也高达70%以上。对甲壳素进行化学处理，脱掉其中的乙酰基，就变成了壳聚糖，壳聚糖已经可以溶于稀酸，比甲壳素进了一步，但是甲壳素和壳聚糖都是大分子，分子量在几十万到几百万，都不溶于水。把壳聚糖降解为小分子，就是壳寡糖。壳寡糖可以直接溶于水，因此吸收率大为增加，服用量和服用后反应大为减少。壳寡糖具有较高溶解度，所以很容易被吸收利用，具有许多优于高分子量壳聚糖的功能。壳聚糖的特殊化学结构特点甲壳素及其衍生物壳聚糖的结构具有许多独特的特点，它的营养保健功能与其化学结构密切相关，它的主要结构特点为：一、它是目前自然界中发现的唯一带正电荷的可食性动物纤维，且为碱性，人体对体液酸碱度的要求是非常严格的，PH值需要限制在一个很狭小的范围内，否则生理功能就受到不利影响，严重的会产生酸碱中毒。正常人血液的PH约为7.4（弱碱性），肌肉活动能量代谢后会产生大量的二氧化碳、乳酸等酸性物质，这些物质在体内的堆积，会使体液酸化，溶氧浓度下降，从而产生缺氧的各种不适，专家们建议多吃碱性食品就是这个道理，使用壳聚糖后，进入体内的甲壳质可改善体内的酸性环境，能迅速恢复机体的功能，创造一个不易生病的环境；二、还原性，也就是有抗自由基作用，因为自由基是几乎所有中老年慢性疾病的重要发病机制，因此抗氧化非常重要。壳聚糖能极大的强化机体免疫力，对人体进行全方位的生理调节，并能提高单一吞噬细胞的吞噬能力，增强杀伤性T细胞、NK细胞对衰老细胞、病毒感染的靶细胞以及肿瘤细胞的杀伤能力，达到保健、防病的目的。三、吸附性，壳聚糖可以吸附和结合很多对身体有害的物质。壳聚糖的制备甲壳素是酰胺类多糖，壳聚糖的制备过程，就是酰胺的水解过程。酰胺有如下几种结构：酰胺可在强酸或强碱条件下水解，对于低分子的酰胺，水解可以进行得比较完全，但对于多糖来说，强酸更容易水解糖苷键，所以甲壳素的脱乙酰基，一般情况下不采用强酸水解；相对说来，强碱造成糖苷键的断裂不像强酸那么严重，所以都用强碱来脱乙酰基。酸碱滴定法的原理是壳聚糖的自由氨基呈碱性，可与酸定量地发生质子化反应，形成壳聚糖地胶体溶液： 溶液中游离的H+用碱反滴定，这样，从用于溶解壳聚糖的酸量与滴定用去的碱量之差，即可推算出壳聚糖自由氨基结合酸的量，从而计算出壳聚糖中自由氨基的含量。壳聚糖的营养保健功能壳聚糖具有重要的营养保健功能，这些功能具有的最鲜明的特点就是针对细胞起作用，细胞是构成人体的基本结构和功能单位，细胞正常人才能健康，因此壳聚糖的营养保健功能具有整体性作用的优势。壳寡糖对细胞的作用首先是促进细胞增生，被实验证实的就有皮肤、骨骼、胰岛、心肌、神经、肝脏等，因此并非局限于个别的细胞，另一方面对细胞有保护作用，可以延长细胞在体内的存活时间。具体的营养保健功能如下：提高机体免疫力：壳聚糖和壳寡糖可直接活化巨噬细胞、自然杀伤细胞（NK细胞）、攻击肿瘤细胞（LAK细胞）、B淋巴细胞、T淋巴细胞的活性，增强机体免疫功能，消除体内有毒有害因子，利用机体自身的免疫力去战胜体内各种致病因子。抑制肿瘤细胞：壳聚糖和壳寡糖能够抑制肿瘤血管内皮细胞的生成，使癌肿的毛细血管不能加长，癌肿不能向周围组织浸润或转移，因而能够作为早期癌肿的治疗药物。癌细胞增殖时能够放出癌毒素，此毒素作用于脑，使机体失去食欲，身体消瘦，壳聚糖和壳寡糖有抑制癌症毒素的作用，并能减轻癌症患者放疗、化疗过程中产生的不良反应。强化肝脾功能：壳聚糖和壳寡糖有利于脂质代谢而保护肝脏不发生脂肪肝。壳聚糖和壳寡糖与干扰素并用，可促进肝炎病毒抗体的产生，而有利于防治肝炎。壳聚糖和壳寡糖也有强化醛脱氢酶活性作用，从而对嗜酒者肝内的乙醇氧化成毒性较强的乙醛，后者再氧化成CO2与H20，从而缓解乙醇对肝损伤的作用。降低血脂，调节胆固醇：血脂升高是心脑血管疾病的主要因素，壳聚糖和壳寡糖都具有降血脂的作用，一方面通过产品带正电荷，碱性氨基在负电荷脂肪滴周围构筑一层屏障，使脂肪油滴不能被机体消化吸收而排除体外，另一方面阻碍了胆固醇的吸收，食物中的胆固醇须在体内胆汁酸的作用下才能在肠道中吸收，壳聚糖和壳寡糖能与胆汁酸结合，使粪便中胆汁酸的排泄量增加，胆固醇无胆汁酸存在，则不能转化为胆固醇酯，减少吸收。降低血压：医学研究已经证明高血压和血Cl-含量密切相关，壳聚糖和壳寡糖能与Cl-结合，降低血Cl-使血管紧张素转化酶（ACE）活性降低，血管紧张素II形成减少，体内缓激肽增加，血管扩张，起到降血压的作用。调节血糖：糖尿病人体液呈酸性（糖代谢障碍与脂质代谢产生的酮体所致），使胰岛素敏感性下降。壳聚糖和壳寡糖可调节体液pH上升作用，从而扼制上述现象，而有利于增强胰岛素敏感性来改善糖代谢，降低血糖。排出体内毒素及重金属：壳聚糖和壳寡糖可利用其特有的化学结构将体内的毒素、化学色素、重金属及放射性核素排除体外。更神奇的是，它还能将沉积在骨骼内的重金属和放射性物质排除体外。改善肠道微生态环境，增殖有益菌群：壳聚糖和壳寡糖对肠内双歧杆菌的生长具有促进作用，双歧杆菌能促进肠道蠕动，预防肠道感染，壳寡糖效果尤其明显。调节生理机能，延缓衰老：壳聚糖和壳寡糖对植物神经系统和内分泌系统具有良好的调节作用。壳聚糖和壳寡糖可消除人体氧负离子自由基，保护组织细胞免受伤害，