甲壳质在C2脱乙酰后,形成2-胺基-2-脱氧-D-葡糖聚合物,脱乙酰程度越高,功能性越好,但由于脱乙酰不能完全,通常所指壳聚糖实质上是甲壳质和壳聚糖的混合物,日本规定壳聚糖含壳聚糖应>85%。甲壳质在酸碱处理过程中,部分在1,4糖苷键发生断裂,使聚合度降低,聚合度在2-7范围(聚合度7-8的性能最佳),壳聚糖有两种异构体,平均分子量为12万,是米黄至微红松软粉末,无臭味,含水量约为60%。可溶于稀HCL和HAC中,其10%的稀HAC溶液粘度为2000-3000CPS,紫外最大吸收峰为196MM,可溶于二元有机溶剂中(如:CH2CL2-TCA,CH2CLCH2CL-TCA等)。由于其分子中含有-NH2和伯,仲-OH多功能团,故可产生醚化,酯化,交联,螯合等多种化学反应。
甲壳素对人类来说是个比较陌生的名字,它广泛存在于低等植物及甲壳素动物的外壳中。人类最早利用甲壳资源始于中国著名的《本草纲目》中就记载:蟹壳有破瘀消积的功能。"蟹"字本身即指:解毒的虫类。1811年,法国学者布拉诺首先在蘑菇类中发现了甲壳质,从此人类开始了漫长的研究与应用。甲壳胺又称为几丁质、壳聚糖、壳糖胺、甲壳素、第六要素等。广泛存在于虾蟹、昆虫、植物的茎叶之中。
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。
7.在甲壳素被发现的一个多世纪以来,人们一直把甲壳素当作废物,因为甲壳素不溶于水、稀酸、稀碱和其他有机溶剂,开发的成本要比纤维素直接利用高得多,随着人类智慧增长,科技发展,人们发现甲壳素有纤维素所没有的特性,是目前世界上唯一含阳离子的可食性动物纤维,也是继蛋白质、糖、脂肪、维生素、矿物质以外的第六生命要素,甲壳类动物经过化学经过化学或生化处理后生成溶于稀酸的物质--甲壳素和衍生物聚糖,可以应用在工业领域(如取代塑料)、农业领域(不需要农药的肥料),化妆品领域(调整皮肤等)、医药、膜材料和其他环保、健康领域。经过20余年的不断研究与临床实验,奇迹不断涌现。既可抑制癌症、肝病、糖尿病,降低胆固醇,又有增强人体免疫力,防止老化等一系列神奇功效。由于其巨大的经济价值,在国内外已广泛地应用于医药、食品、工业等各个领域,目前我国这一技术已达到国际先进水平。
甲壳素(几丁聚糖)甲壳素是甲壳质(CHITIN)和几丁聚糖(CHITOSAN)的俗称。几丁聚糖是自然界中唯一带正电荷的可食性动物纤维。医学科学界将其誉为继糖、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质(无机盐)之后人体必须的第六生命要素。甲壳素是存在于蟹壳等甲壳动物外壳的可食性动物纤维素,由于独特的分子结构和理化性质以及良好的生物相容性、降解性,使它在医药、食品、化妆品、农业、环保以及酶的固化载体等方面具有广泛的用途。甲壳素的由来
人们对甲壳素的认识经历了漫长的岁月。自1811年,法国学者Henli Brocronnat.首次 从蘑菇中分离提取到甲壳素,到1859年法国Rouget发现甲壳素能溶于有机酸,从此世界对甲壳素有了初步的认识。自本世纪60年代起有关甲壳素的研究变得十分活跃。1982年日本将甲克素列入1982-1992十年开发计划。1984年日本拨款50亿美元委托13所大学用于交流开发甲壳素,1986年美国华盛顿大学科学家首先发现甲壳素是具有生理活性物质。这一发现为今后发展,开发甲壳素奠定了理论基础,特别并引起了全世界的关注。有人说:"从没有一种物质象甲壳素一样被如此广泛的研究和应用。"也有人说:"二十一世纪多糖的研究最有希望的是甲壳素。"那么甲壳素是什么东西,他对人类和社会真的那么大的作用吗?
甲壳素的概念
甲壳素是一种多糖类生物高分子,在自然界中广泛存在于低等生物菌类,藻类的细胞,节支动物虾、蟹、昆虫的外壳,软体动物(如鱿鱼、乌贼)的内壳和软骨,高等植物的细胞壁等,甲壳素每年生命合成资源可达2000亿吨,是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源,是人类取之不竭的生物资源。甲壳素是一种天然高分子聚合物,属于氨基多糖,学名为[(1.4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖],分子式为(C8H13NO5)n,单体之间以β(1-4)糖苷键连接,分子量一般在10 6左右,理论含氮量6.9%。甲壳素有α,β,γ三种晶型,其中α-甲壳素存在最丰富,也最稳定。由于大分子之间极强的氢键作用,导致其一般不溶于水,化学性质非常稳定,因而应用有限,通常称其为几丁质。自然界中甲壳素大多是与各不溶于水的无机盐及蛋白质紧密结合在一起。人们为了获取甲壳素,往往将甲壳动物的外壳通过酸碱处理,脱去钙盐和蛋白质,得到上述几丁质后,再用强碱在加热条件下脱去分子中的乙酰基就可以转化为可溶性的壳聚糖,通常称为甲壳素。因为甲壳素的化学结构与植物中广泛存在的纤维素结构非常相似,故又称为动物纤维素。
甲壳素具有如下功能:
一、 降血糖:
甲壳素的化学结构与植物纤维非常相似,都是六碳糖的聚合体,因而有动物纤维之称。甲壳素是带正电荷的阳离子基团,具有较强的吸附性和膨润性,在肠道内保持一定的容积,减少食物间的混合,延缓或减少食物中的糖类吸收,降低并延缓血糖峰值。甲壳素可调节内分泌系统的功能,使葡萄糖指数下降,抑制血糖升高。糖尿病是由于胰岛素分泌不足,导致糖代谢障碍,糖类不能被机体充分吸收利用,同时体内脂肪分解过度,产生的有机酸和酮体过高,从而使患者体夜呈酸性。研究证明,若PH值下降0.1则胰岛素敏感度下降30%。甲壳素含量胺基(-NH2)具有碱性,可把PH值调到弱碱性,使人体处于碱性体质提高胰岛素利用率,降低血糖,有利于糖尿病的防止。
二、 降血脂:
食物中的脂肪进入人体内后,在胆汁酸的作用下乳化,形成微小脂滴。脂肪酶将微小脂滴转化为甘油脂类被肠粘膜吸收。甲壳素带正电荷与带负电荷的胆汁酸结合排除体外,影响脂肪的乳化。不被乳化的脂肪无法被吸收,从而降低血清中甘油三脂含量。人们从食物中摄入的胆固醇,在胆汁酸和酶的作用下变化成胆固醇酯被肠道吸收。甲壳素与胆汁酸结合排出体外,失去胆汁酸,仅有酶无法将胆固醇变成容易被小肠吸收的胆固醇酯,从而阻碍胆固醇的吸收。胆汁酸是消化液中的重要成分,在胆囊中有一定储量。胆汁酸通常在完成脂肪的消化和吸收之后,由小肠再吸收回到肝脏,叫做胆汁酸?quot肠肝循环"。如果胆汁酸的储量不足,肝脏必须将胆固醇转化为胆汁酸。甲壳素与胆汁酸结合并排出体外,胆汁酸排出增加,减少了胆囊中胆汁酸量,致使肝脏从血液中吸收更多的胆固醇转化为胆汁酸,以补充其不足,使血液中胆固醇下降。
三、 降血压:
甲壳素是带正电荷的阳离子基因,可与食盐中的氯离子结合,随粪便排出体外,减少氯离子的吸收。或单分子甲壳素与氯离子结合,降低血糖中的氯离子浓度,使血管紧张素转化酶(ACE)活性降低,致使血管紧张素11形成减少,使内缓激肽增加,血管扩张作用增强,血压下降。
四、强化人体免疫、活化淋巴细胞
甲壳素具有强化人体免疫力,增强细胞免疫、活化淋巴细胞(如NK细胞,LAK细胞,该细胞能抑制和杀死癌细胞,该细胞在偏碱性环境中活性最强)之功效,甲壳素可使体液PH值偏碱性,从而创造了淋巴细胞攻击癌细胞的最佳环境,提高杀伤癌细胞的功能。甲壳素能增强体液免疫功能,活化巨噬细胞,增强其吞噬能力。
五、抑制非正常细胞生长、扩散和转移:
无癌变的正常细胞表面电荷处于动态平衡,而癌变的非正常细胞表面带有更多的阴电荷,形成细胞表面电荷失平衡,使细胞之间粘附力下降,组织遭破坏。甲壳素是带正电荷的聚阳离子,能吸附到癌变的细胞表面,并使电荷中和,从而抑制癌细胞的生长。甲壳素具有和血管内皮细胞表面粘附分子附着的特性,可封锁肿瘤细胞对血管内皮细胞的粘附和移动,并抑制癌组织毛细血管内皮细胞的生成,防止癌组织向周围的侵润,从而起到抑制和防止肿瘤扩展和转移的作用。
六、提高抗肿瘤药物的疗效:
低分子量的甲壳素和5-氟脲嘧啶抗肿瘤药物,可提高其治疗肿瘤的疗效。羟甲基几丁聚糖与三肽(精氨酸-甘氨酸-天门冬氨酸)的缩合物能抑制癌细胞。几丁聚糖的水解产物葡萄糖肽可以合成氯脲毒素,该药物作为抗肿瘤药物已在临床应用。日本等国家已研制出抑制癌细胞的几丁聚糖静脉注射药品。
七、排除放射治疗和抗癌药物细胞毒物质:
放射治疗时服用甲壳素,其阳离子多糖与自由基具有极强的亲和力,可结合成复合物或吸附后排出体外,可有效的保护正常组织不收损害。另外,甲壳素可有效消除使用抗癌药物带来的有害物质,减缓对脏器的损伤,对脏器起到保护作用,并可减轻化疗出现的不良反应。
中文名称:甲壳质 英文名称:chitin 其他名称:壳多糖,几丁质几丁质、甲壳素 定义1:由N-乙酰基-D-吡喃葡糖胺聚合而成的直链多糖,是虾、蟹外壳的主要有机成分。 所属学科:海洋科技(一级学科);海洋技术(二级学科);海洋生物技术(三级学科) 定义2:由虾、蟹甲壳提取的含有氨基的多糖类物质。 所属学科:水产学(一级学科);水产品保鲜及加工(二级学科)Chitin.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(Chitosan derivatives)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。
甲壳素是一种原料,广泛应用于工农业生产和医药保健领域,
甲克素又叫甲克质。简短的说功能很多,主要有强化免疫力的,降低胆固醇的,还有能改善消化功能的,挺多的,据我了解还是好处多多了,当然是药三分毒,遵医服还是OK得,千万不要当饭吃呵呵!在国家星火计划中,分别占有新材质和医药保健两个领域的重大项目。由甲壳素制成的保健品已经日益受到广大人民的喜爱,给很多人带来健康。
欢迎分享,转载请注明来源:优选云