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甲壳素的制备研究

甲壳素的制备研究
甲壳素的制备研究

毕业设计(论文)

题目甲壳素的制备研究

系(院)化学与化工系

专业化学工程与工艺

班级09化工本一

学生姓名张厚国

学号2009010821

指导教师岳武

职称讲师

二〇一三年六月二十二日

独创声明

本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)是本人在指导老师的指导下独立进行研究工作所取得的成果成果不存在知识产权争议。尽我所知除文中已经注明引用的内容外本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:

二〇一三年六月二十二日

毕业设计(论文)使用授权声明

本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。

本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版同意学校保存学位论文的印刷本和电子版或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下建立目录检索与阅览服务系统公布设计(论文)的部分或全部内容允许他人依法合理使用。

(保密论文在解密后遵守此规定)

作者签名:

二〇一三年六月二十二日

甲壳素的制备研究

摘要

本文主要研究以蟹壳为原料,运用化学法制备甲壳素,使用不同的酸碱处理顺序和处理时间,处理温度对制得甲壳素产品的影响。本次试验对蟹壳采用酸碱循环处理(酸除碳酸钙,碱除油脂和蛋白质,碱除蛋白质后可以助于酸除钙),使得酸碱得以回收减少能耗,双氧水氧化脱色,制得甲壳素。运用不同的酸碱处理顺序和条件得到不同的产品,利用紫外分光光度法测定脱蛋白率,EDTA法测定脱钙率,通过对比不同产品的颜色,红外检测来分析得出生产甲壳素的最佳条件,为甲壳素的大规模工业生产提供更简洁经济的工艺条件。实验得到的由蟹壳制备甲壳素的最佳条件为:以2.5mol/L的NaOH溶液在70℃下处理4小时,再用1.0mol/L的HCl溶液在常温下处理10小时。脱色采用30%H2O2溶液处理1.5小时。

关键词:甲壳素;脱钙率;脱蛋白率

The preparation of chitin

Abstract

This paper mainly studies the impact of preparing chitin which based on making the crab shell as raw material, preparing chitin by using chemical method, using different acid-base processing sequence and nprocessing time, and processing temperature. In the test the acid-base cycling treatment of crab (acid in addition to calcium carbonate, alkali degreasing and protein, alkali removing protein can contribute to acid calcium removal), which can be recycled and reduce energy consumption of acid, hydrogen peroxide bleaching, preparation of chitin. The acid and alkali treatment sequence and different conditions have different products, using the UV spectrophotometric method for the determination of protein removal rate, determination of decalcification rate of EDTA method, by comparing the different color, infrared detection to analyze the optimal conditions were obtained for the production of chitin, chitin of large-scale industrial production to provide more simple process conditions of economy. The optimum conditions of preparation of chitin from crab shell for: NaOH solution, 2.5mol/L solution at 70℃for 4 hours, HCl solution and 1.0mol/L treatment for 10 h at room temperature. Decolorization of the 30%H2O2 solution for 1.5 hours.

Keywords: Chitin; Decalcification rate; Protein removal rate

目录

引言 (1)

第一章绪论 (2)

1.1 甲壳素的性质与结构 (2)

1.2 甲壳素的应用 (2)

1.2.1 甲壳素的特殊生物功能 (2)

1.2.2 工业上的用途 (5)

1.2.3 医药上的用途 (5)

1.2.4 美容上的用途 (5)

1.3 甲壳素的制备方法 (5)

1.3.1 化学法 (5)

1.3.2 微生物发酵法 (5)

1.3.3 酶合成法 (6)

第二章实验部分 (7)

2.1 实验试剂 (7)

2.2 实验仪器 (7)

2.3 实验原理 (7)

2.3.1 生产工艺原理 (7)

2.3.2 甲壳素的制备工艺流程 (8)

2.4 实验 (8)

2.4.1 脱蛋白实验 (8)

2.4.2 脱钙实验 (9)

2.4.3 脱色试验 (9)

2.4.4 甲壳素的表征 (9)

第三章结果与讨论 (10)

3.1 碱浓度对脱蛋白效果的影响 (10)

3.2 相同碱浓度下碱煮时间对脱蛋白的影响 (10)

3.3 盐酸浓度对脱钙效果的影响 (11)

3.4 酸处理时间对脱钙效果的影响 (12)

3.5 脱色效果 (12)

3.6 红外吸收光谱分析 (13)

结论 (15)

参考文献 (16)

谢辞 (17)

引言

甲壳素是1811年由法国学者布拉克诺发现,1823年由欧吉尔从甲壳动物外壳中提取,并命名为Chitin,译名为几丁质。甲壳素的脱乙酰基衍生物可溶于水。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。

纯甲壳素是一种无毒无味的白色或灰白色半透明的固体,在水、稀酸、稀碱以及一般的有机溶剂中难以溶解,因而限制了它的应用和发展。然而人们在研究探索中发现,甲壳素经浓碱处理脱去其中的乙酰基就变成可溶性甲壳素,又称甲壳胺或壳聚糖。这种壳聚糖由于它的大分子结构中存在大量氨基,从而大大改善了甲壳素的溶解性和化学活性,因此使它在医疗、营养和保健等方面具有广泛的应用价值。甲壳素是地球上存量极为丰富的一种自然资源,也是自然界中迄今为止被发现的唯一带正电荷的动物纤维素。由于它的分子结构中带有不饱和的阳离子基团,因而对带负电荷的各类有害物质具有强大的吸附作用。同样它也能清除人体内的“垃圾”,达到预防疾病、延年益寿的目的。由于甲壳素具有这种独特功能,它被欧美科学家誉为和脂肪、蛋白质、糖类、维生素、矿物质同等重要的人体第六生命要素[1]。

第一章绪论

1.1 甲壳素的性质与结构

甲壳素的化学结构和植物纤维素非常相似。都是六碳糖的多聚体,分子量都在100万以上。纤维素的基本单位是葡萄糖,它是由300~2500个葡萄糖残基通过β-1,4糖甙链连接而成的聚合物。几丁质的基本单位是乙酰葡萄糖胺,它是由1000~3000个乙酰葡萄糖胺残基通过p-1,4糖甙链相互连接而成聚合物。而几丁聚糖的基本单位是葡萄糖胺。

分子量

甲壳素是高分子量物质,其分子量可达100万以上。分子量越高吸附能力越强,适合工业、环保领域应用。低分子量容易被人体吸收。分子量为7000左右的几丁聚糖,大约含30个左右的葡萄糖胺残基。脱乙酰基纯度,几丁质经过脱乙酰基成为几丁聚糖。几丁质因为不溶于酸碱也不溶于水而不能被身体利用。脱乙酰基后可增加其溶解性因此可被身体吸收。N-乙酰基脱去55%以上的则称为壳聚糖。

1.2 甲壳素的应用

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[2]。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。

1.2.1 甲壳素的特殊生物功能

(1) 降血脂作用血脂是指血液中脂类的含量。广义的脂类指中性脂肪(甘油和甘油三酯)和类脂质(胆固醇、胆固醇酯和磷脂)。

1)“甲壳质”阻碍脂类的消化吸收:进入肠腔的脂类因难溶于水无法吸收,需经过胆汁酸的乳化作用,将脂肪变成很小的油滴,以此来扩大与胰脂酶的接触面积利于脂肪的消化。肝脏生成的胆汁酸(带负电荷)经胆道排入肠腔非常容易与聚集它周围的甲壳质(带正电荷)结合,形成屏障而妨碍吸收,同时由消化道排出体外。大量的胆汁酸被消耗,从而阻碍脂类的吸收,实现降低血脂。

2)“甲壳质”有利于胆固醇转化:人体内的胆固醇主要来自食物摄入和自身合成。当人们一提到胆固醇往往会谈虎色变,认为胆固醇是造成心脑血管动脉硬化疾病的元凶,因而把胆固醇看成是对人体有害的物质。但是,任何事物都有其相对性,实际上胆固醇也是我们身体不可缺少的物质。他是构成脑、神经、性激素、细胞膜等的重要物质,而脂肪消化吸收时不可缺少的胆汁酸,也是胆固醇转化而来的。因此,胆固醇的值应保持在一个正常的范围之内。少了影响胆汁酸转化引起消化不良;一旦过剩,就会聚集在血管壁上,使血液循环恶化,引发动脉硬化等疾病。

低密度脂蛋白为胆固醇的主要携带者,胆固醇于肝脏转化为胆汁酸,储存于胆囊内,排入十二指肠将参与脂类的消化吸收过程,其后,95%的胆固醇被肠壁吸收入血重新回到肝脏,即所谓的胆汁酸的肝肠循环。小肠内的胆汁酸与甲壳质结合排出体外,使进入肝肠循环的胆汁酸大为减少。人体将肝脏以外的胆固醇运入肝脏,用来制造胆汁酸,最终促成体内胆固醇数量下降,血脂降低。

3)升高血液中高密度脂蛋白的含量

脂类与蛋白结合成脂蛋白,低密度脂蛋白则将胆固醇由肝脏运向周围组织,诱发组织硬化;高密度脂蛋白将周围组织的胆固醇运回肝脏。甲壳质降血脂,使血液中胆固醇含量下降,低密度脂蛋白数量也随之下降,高密度脂蛋白数量上升有助于防止动脉硬化的产生。

(2) 降血压的作用

1)体液调节作用:造成高血压的原因很多,其中体液内分泌调节占重要地位。实验医学证明,人体过量摄入氯化钠(食盐),使氯离子堆积,导致人体处于高血压状态。其机理为肝脏产生的血管紧张素源在血液中平时不显示活性,在转换酶(ACE)的作用下生成的血管紧张素Ⅰ是一种生理活性较低的中间产物,二次经转换酶(ACE)的作用生成的血管紧张素Ⅱ生理活性极强,作用于中、小动脉内膜使血压

升高。氯离子是转换酶(ACE)的激活剂,体内适量的甲壳质溶解后形成阳离子基团与氯离子结合排出体外,削弱了转换酶的作用,血压则无法升高。氯化物—→ACE激活————→ ACE激活————→ ACE激活血管紧张素源兴奋—→血管紧张素Ⅰ兴奋—→血管紧张素Ⅱ兴奋→入血

2)降血脂同时降血压:甲壳质降低血脂,多量的胆固醇由周围组织运回肝脏,中小动脉内膜沉着的胆固醇数量减少,血脂降低,血管内壁弹性转佳,促使血压下降。

(3) 降血糖的作用

1)促进胰岛素的分泌:胰腺具有双重功能,即分泌消化液和胰岛素,胰岛素是一种激素,主要调节人体的糖代谢。甲壳质通过协调脏器功能促进内分泌,实现对胰腺功能的调节。首先是刺激迷走神经,兴奋大脑皮层的饥饿中枢和血管运动中枢,然后使胰腺的血管扩张,增加血液循环量,胰岛素的分泌量增加。改善胰腺的功能,活化胰岛细胞,促进β细胞分泌胰岛素。

2)强化胰岛素的活性:实验证明胰岛素的活性与体液的PH值(酸碱度)密切相关。胰岛素在酸性环境中是没有功能的,只有体液PH值7.4时发挥作用最好。pH 值每降低0.1,胰岛素活性下降30%,糖代谢障碍,代谢不全,中间产物增加,体内有多量的二氧化碳堆积,体液环境偏酸性。)“八佰壹电粉甲壳质”能够提升pH值0.5个单位,从而使胰岛素的活性可明显改善。

3)提高胰岛素受体的敏感性:文献表明肥胖人的胰岛素受体敏感性下降。“八佰壹电粉甲壳质”降血脂后有良好的减肥作用,从而提高改善胰岛素受体的状况。

4)控制餐后高血糖:甲壳质吸收胃内的水分呈凝胶状与胃内物混合,体积膨胀,扩容效应使胃的排空时间延长,餐后血糖峰值下降时限拖后。

(4) 抗肿瘤作用

研究发现,肿瘤细脑表面比正常细胞表面具有更多的阴电荷.造成细胞表面电荷不平衡,于是使细胞之间粘附力下降,组织迈破坏。带阳电荷的聚阳离子电解质能吸附到肿瘤细胞的表面并使电荷中和,从而抑制了肿瘤细胞的生长和转移。但是,除了肿瘤细胞表面带阴电荷外,正常血液里的细胞尤其是红血球也带有较多的表面阴电荷。因此,带阳电荷的聚电解质必须对肿瘤细胞具有选择性,换言之,只有那些对肿瘤细胞表面有选择性吸附和电中和的带阳电荷聚电解质,才能成为特征的抗

肿瘤剂[3]。

(5) 甲壳素在室内空气治理方面的作用

1.2.2 工业上的用途

甲壳素在工业上被用于许多不同的用处[4]。甲壳素被用于水和废水净化,作为稳定食物的食品添加剂[5]和药品。甲壳素还可以作为染料、织物、黏合剂[6]。工业的分离薄膜和离子交换树脂可制成甲壳素。加工纸的大小和强度也使用甲壳素[7]。1.2.3 医药上的用途

甲壳质的产物作为坚韧和强的材料利于作为外科线。另外有一些不寻常的特性,甲壳素加速人体伤口愈合,甲壳素甚至成为一个单独的伤口愈合剂。在生医材料上的相关应用研究非常多,目前认为其具有良好的生物相容性、无生物毒性、价格低廉、容易改质、机械强度较好等优点[8]。

1.2.4 美容上的用途

甲壳素对细胞无排斥力,具有修复细胞之功效,并能减缓过敏性肌肤,且日本研究证实甲壳素具有抗氧化的能力,能活化细胞,防止细胞老化,促进细胞新生带。甲壳素中亦含有高效保湿成份,它的β葡聚糖也能有效使肌肤含水保湿。

1.3 甲壳素的制备方法

1.3.1 化学法

以虾、蟹外壳为原料,利用酸脱钙、碱脱蛋白、过氧化氢脱色制得产品但是由于原料虾壳或蟹壳不易收集且原料的质量不能保证稳定,时间长了还有腐败的可能,酸碱处理还会造成环境污染,对酸碱消耗量大,但是却因为方法简单,操作灵活收到青睐,但随着人们对产品需求量的增大及环保意识的增强,急需优化生产甲壳素的方法[7]。

1.3.2 微生物发酵法

从真菌中提取甲壳素是一条最有发展前途的方法[9]。与传统的从中虾、蟹壳中提取相比,有以下优缺点:

(1)分离工艺简便:从真菌菌丝中提取壳聚糖可利用其本身酶的自身催,只需要用稀碱和稀酸简单处理就可以得到纯度相当高的制品,大大简化了提取工艺,降低了成本。

(2)原料来源丰富:不受地点、季节的限制,而且可以在远离海岸的内地、山区

等地区获得,一年四季均可加工。

(3)综合利用,变废为宝。

(4)产品性能优良:培养过程中,控制培养期,适时收获,可以获得不同分量的壳聚糖,可作特殊用途。

(5)条件难以控制,要求无菌环境高。

1.3.3 酶合成法

酶合成法[10]是一种新技术,采用从放线菌发酵液中分离纯化得到的一种具有糖转移功能的甲壳质合成酶,该酶能在醋酸缓冲液中在高底物浓度的条件下催化甲壳质,从低聚合度向高聚合度方向转化,产品的聚合度范围小,目标产品的纯度高。此反应对温度、pH、底物浓度和反应时间较为敏感。反应条件苛刻!

运用化学法从虾、蟹等动物的甲壳中提取甲壳质,进而制得甲壳素产品是目前最经济、便捷的生产工艺。

第二章实验部分

2.1 实验试剂

蟹壳:从菜市场购得

盐酸:质量分数36.0-38.0% 莱阳经济技术开发区精细化工厂

双氧水:质量分数30% 莱阳经济技术开发区精细化工厂

氢氧化钠:含量不少于96.0% 天津市广成化学试剂有限公司

EDTA标准液:0.02mol/L现配标定后的标准溶液

甲基橙:pH变色范围3.0-4.4 天津市恒兴化学试剂制造有限公司

2.2 实验仪器

电子分析天平:上海MetterToledo有限公司

KDM型调温电热套:龙口市电炉制造厂

紫外分光光度计:美国安捷伦公司

傅里叶变换红外光谱仪:美国热电公司

容量瓶:500mL、250mL、100mL

量筒:100mL、50mL、10mL

锥形瓶:250mL、100mL

移液管:10mL、1mL

碱式滴定管:50mL

2.3 实验原理

2.3.1 生产工艺原理

(1)除去碳酸钙:在蟹等软壳中,碳酸钙含量达30%-40%,龙虾壳达50%左右,硬蟹壳中碳酸钙含量高达75%,用5%-7%的稀盐酸壳体反应,在常温下浸泡12-24小时即可完全除去。

(2)除去蛋白质和油脂:蟹壳无论是从冷库加工虾仁、蟹肉而来还是从餐馆食堂收集来的,都含有较多的油脂,这些油脂部分是壳体内的,部分是加工时带入的。壳体内的蛋白质因加工和食用时无法剔清,残余较多,尤其是大小螯内的蛋白质,更是人工无法除清的。清除的办法是,将虾蟹壳浸泡于5%的稀碱液。浸泡10-24小时后用10%NaOH溶液煮沸30-40分钟。此时蛋白质溶解于热碱液,油脂则反应成为

脂肪酸钠被除去。

(3)脱色漂白:经脱钙脱脂后的虾蟹壳为粗品甲壳素,将粗品甲壳素浸入适宜浓度的双氧水氧化脱色2小时,再用去离子水冲洗[11]。

2.3.2 甲壳素的制备工艺流程

蟹壳----加碱煮废液、2.5mol/L氢氧化钠,碱浸(废液进入中和池)----2.5mol/L氢氧化钠,碱煮(废碱回用)----水洗----加二次酸浸废液,进行一次酸浸(废液进入中和池)----加 1.0mol/L盐酸,二次酸浸(废液回用)----水洗----加双氧水漂白----水洗----干燥----成品

2.4 实验

2.4.1 脱蛋白实验

称取0.1g蟹壳(蟹壳均预处理后干燥)于100mL烧杯中,再分别移取50ml浓度为1.8、2.0、2.2、2.5、2.7、3.0mol/L的NaOH溶液于烧杯中,并分别标号为1、2、3、4、5、6,在常温下处理18小时。确定碱处理浓度,用紫外紫外吸收法测定其脱蛋白率[12]。

在确定碱浓度下,在70℃下处理时间对脱蛋白效果的影响。

再取0.1g蟹壳置于编好号的六个烧杯中加入50mL 2.5mol/L,在70℃下分别处理1、2、3、4、5、6h,后用量筒量取体积并记录。用紫外吸收法测定滤液中的蛋白质含量。

脱蛋白率的测定:

用量筒量出体积后记录备用。

蛋白质中主要含苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸在280nm左右处有最大吸收,而且三种氨基酸含量差别不大,因此测定蛋白质溶液在280nm处的吸光度是最常用的测定蛋白质含量的方法[12]。

将蛋白质溶液稀释K倍,在紫外分光光度计下分别测定样品在10nm光径石英比色皿中,在280nm及250nm两种波长下的吸光度值A280和A250。

当比值A280/A250约为1.5时,可用一下公式计算:

蛋白质浓度(mg/mL)=(1.45A280-0.74A250)×K

2.4.2 脱钙实验

将第一次确定碱浓度的蟹壳用去离子水洗净至中性干燥后,至于另外六个编好号的烧杯中,分别加入40mL 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0mol/L的盐酸,室温下处理18个小时。将处理后的滤液用EDTA溶液进行滴定[13],确定脱钙效果最好的盐酸浓度。

在确定浓度下进行不同时间的侵泡实验,确定适宜的处理时间。

脱钙率的测定:

用移液管移取5mL处理后的样品液于250mL锥形瓶中,加入50mL去离子水,5mL NH3-NH4Cl缓冲溶液,再加3-4滴甲基橙指示剂,摇匀,用标准EDTA溶液滴定。当溶液由紫色变为蓝色即为终点[14]。

脱钙率=C EDTA×V EDTA×M Ca×(1/m)×100%

式中:V EDTA------------滴定消耗的体积,L

C EDTA------------EDTA浓度,mol/L

M Ca------------- 钙的摩尔质量,g/mol

m----------------蟹壳的质量,g

2.4.3 脱色试验

用30%的双氧水确定脱色时间。确定适宜的处理时间效果。以眼观察效果。

2.4.4 甲壳素的表征

用KBr压片法来测甲壳素的红外光谱。

第三章 结果与讨论

3.1 碱浓度对脱蛋白效果的影响

图1为不同浓度下碱脱蛋白效果图

1.8

2.0 2.2 2.4 2.6 2.8

3.0

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

0.26

碱浓度(mol/L)

紫外吸光度

图1 不同碱浓度处理后紫外吸收峰值

由图1可知碱浓度升高,脱蛋白效果没有明显升高,可以得到在室温条件下处理18小时后,脱蛋白效果最好的碱浓度为2.5mol/L 。

3.2 相同碱浓度下碱煮时间对脱蛋白的影响

图2 为相同碱浓度不同时间煮后的脱蛋白效果图

12345

2.8

3.0

3.2

3.4

3.6

3.8

4.0

紫外吸光度碱煮时间(mol/L)

图2 不同碱煮时间后的紫外吸收峰

由图2可得,在70℃下,用2.5mol/L 的碱液煮后,与图1对比脱蛋白的效果明显要比没有煮过的效果好,并且在碱煮4小时下效果较佳,所以碱煮时间选择为4小时。

3.3 盐酸浓度对脱钙效果的影响

图3 为盐酸浓度与脱钙率关系图

0.50.60.70.80.9 1.0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

脱钙率

盐酸浓度(mol/L)

图3 盐酸浓度对脱钙率的影响

由图3 可得,在相同条件下将脱蛋白后的蟹壳再进行脱钙处理,并且外部条件均相同,并且处理时间也相同的情况下,当盐酸浓度为1.0mol/L 时,脱钙率达到最佳效果。再增加盐酸浓度脱钙效果没有明显增强,所以最佳酸浓度应取1.0mol/L 。

3.4 酸处理时间对脱钙效果的影响

分别另取0.1g 经过预处理干燥后的蟹壳置于烧杯中。用1.0mol/L 的盐酸在室温下处理2、4、6、8、10、12小时。

2468101214

13

14

15

脱钙率(%)酸处理时间(h)

图4 酸处理时间对脱钙率的影响

由图4 可得,酸处理时间越长,脱钙效果越好,但酸处理时间过长可能导致甲壳素降解,并且在工业生产周期也不能太长,在常温下酸处理时间最好为10小时。

3.5 脱色效果

取四份已经脱蛋白脱钙后的甲壳素,用30%的双氧水分别处理0.5、1、1.5、2小时后,用去离子水洗涤2-3次,观察脱色效果。

处理时间(h )

0.5 1.0 1.5 2.0 脱色效果 浅黄 白色

白色 白色

表一 双氧水处理不同时间的脱色效果

由表一与未脱色对比可得,用30%的双氧水处理1.5小时效果最佳(考虑外界因

素取中间值)。

3.6 红外吸收光谱分析

将制得的甲壳素磨碎,用KBr 压片法,分别测的红外吸收光谱[15],比较其特征吸收,两者图谱一致,见图5,图6。

050010001500200025003000350040004500

50

60

70

80

90

100

T /%

Wavenumbers (cm -1)

图5 18小时下脱蛋白脱钙,脱色后制得的甲壳素红外光谱

5001000150020002500300035004000

80

100

T /%

Wavenumbers (cm -1)

图6 最适宜条件下制备的甲壳素红外

图6 为最适条件下脱蛋白脱钙后再脱色处理,用去离子水洗涤2-3次干燥后,

研磨后用KBr压片测得的甲壳素红外光谱与图5对比,主要吸收峰没有很大差别。

图7 甲壳素的标准红外光谱

将图5,图6,图7最对比可得,所指的甲壳素在特征吸收峰没有很大的差异,并且图6与图7更为接近,表明条件更为适宜[16]。

结论

由蟹壳制备甲壳素的较为适宜的工艺条件为:以2.5mol/L的NaOH溶液在70℃下处理4小时,再用1.0mol/L的HCl溶液在常温下处理10小时。脱色采用30%H2O2溶液处理1.5小时。用EDTA法来测定脱钙率,用紫外分光光度法来测定脱蛋白率。

并且考虑工业生产,将废碱废酸循环利用,将第一次碱煮处理后的废碱用于碱处理,将第一次酸处理后的废酸进行下一批原料的第一次酸处理。再将最后的低浓度废碱、废酸中和处理,这样可以节省原料见底能耗。

甲壳素

甲壳素 即几丁质 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: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。 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。 甲壳质存在于自然界中的低等植物菌类、藻类的细胞,甲壳动物虾、蟹、昆虫的外壳,高等植物的细胞壁等,是从蟹、虾壳中应用遗传基因工程提取的动物性高分子纤维素,被科学界誉之为"第六生命要素"!因此被欧美中日政府认定为机能性免疫物质。在灵芝、冬虫夏草等植物中也含有微量"几丁聚糖",但含量只在2%-7%之间。甲壳素是宇宙中唯一带正电的阳性食物纤维,地球上存在的天然有机化合物中,数量最大的是纤维素,其次是甲壳素,估计自然界每年生物合成的甲壳素将近100亿吨。甲壳素是地球上数量最大的含氮有机化合物,其次才是蛋白质仅此两点,就足以说明甲壳素的重要性。蟹壳中含有40%的蛋白质、30%的钙、30%的几丁质。提取甲壳质(几丁质)的工艺是:首先用稀的氢氧化钠液除去蛋白质,然后,用盐酸除去钙盐,剩下的就是几丁质。为了从这些几丁质中除去乙酰基,用长时间的高温,使之在浓的氢氧化钠中发生反应,就可制成含有氨基的甲壳质。因为几丁质不溶于酸碱,也不溶于水,很难被人体利用。经脱乙酰基成几丁聚糖后它能溶于稀酸和体液中,可被人体所利用。 甲壳质名称概括 一般通称:甲壳质,甲壳素,(经乙酰化后称为)壳聚糖. 英文名称:Chitin.中文学名:几丁质,甲壳素化学名称:β-(1→4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖 别名:壳多糖、几丁质、甲壳质、明角质、聚乙酰氨基葡糖 分子式及分子量:(C8H13NO5)n (203.19)n 性状:外观为类白色无定形物质,无臭、无味。 能溶于含8%氯化锂的二甲基乙酰胺或浓酸;不溶于水、稀酸、碱、乙醇或其它有机溶剂。 自然界中,甲壳质广泛在于低等植物菌类、虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳、高等动物的细胞壁等。 它是一种线型的高分子多糖,即天然的中性粘多糖,若经浓碱处理去掉乙酰基即得脱乙酰壳多糖。甲壳质化学上不活泼,不与体液发生变化,对组

壳聚糖特性及其应用

壳聚糖特性及其应用 作者简介:孔佳琦,女,本科,西北民族大学化工学院,专业:制药工程。 力芬,女,本科,西北民族大学化工学院,专业:环境工程。 摘要:壳聚糖是自然界中储量丰富天然高分子化合物,壳聚糖及其衍生物具有各种优良的性质,本文主要介绍了壳聚糖的特性以及其在不同方面的应用情况,为壳聚糖的研究发展提供依据和思路。 关键词:壳聚糖;特性;应用 壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素,是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。纯甲壳素和纯壳聚糖都是一种白色或灰白色透明的片状或粉状固体,无味、无臭、无毒性,纯壳聚糖略带珍珠光泽。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围。本文就壳聚糖的特性和应用进行阐述,为其研究和发展提供依据和思路。

1.特性 1.1抗菌性。壳聚糖是唯一一种天然的弱碱性多糖在弱酸溶剂中易于溶解,溶解后的溶液中含有氨基(NH2+),这些氨基通过结合负电子来抑制细菌。壳聚糖的抗菌性会随着其浓度的增加而增强。壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有较强的抑制作用。 1.2吸附性。壳聚糖具有很强的吸附功能,特别是对重金属离子的吸附如对铜、汞、铅等离子的吸收。壳聚糖的吸附活性可以有选择地发挥作用。当然还可以吸附胆固醇、甘油三酯、胆酸、油脂[1]等。 1.3保湿性。壳聚糖衍生物分子中有许多活泼的亲水极性基团如-OH、-COOH及-NH2,这些基团可以使其显示出保湿性。对于羧基化壳聚糖,其羟基的含量远大于其他衍生物,且羧基的亲水性所以能够结合更多的水分。因此羧基化壳聚糖的吸湿、保湿性也就明显高于其他类型的壳聚糖衍生物。 1.4成膜性。壳聚糖是线性高分子聚合物,理化性能稳定,可生物降解,粘合性好,成纤成膜性能优良。吴国杰[2]等人研究了壳聚糖膜的制备方法和性能,探讨了壳聚糖溶液成膜的最佳工艺条件。 1.5调节作用。壳聚糖可激活体具有免疫功能的淋巴细胞,使其能分辨正常细胞和癌细胞,并杀死癌细胞。还能调

甲壳素实验指导书

O *O * O H N H C O C H 3 n 54 3 2 1 6H O 从虾壳中提取甲壳素 实验原理 1甲壳素性质 甲壳素(Chitin),又称几丁质、壳多糖、甲壳质,是由N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖以-1,4-糖苷键形式连接而成的,即N-乙酰-D-葡萄糖胺的聚糖。 甲壳素结构式 甲壳素,无论是在酸性或碱性的水溶液中都不会溶解,只溶于浓盐酸、硫酸、浓磷酸、无水甲酸等,但同时会伴随部分主链的降解,此外还可溶于某些复合溶剂如酰胺/LiCl 。 2甲壳素提取方法及原理 甲壳素制备一般采用盐酸脱钙(简称H 法)氢氧化钠脱蛋白质,但这两种化学品对甲壳素的分子链都有损坏,而且能耗高,废弃物对环境污染较为严重。而采用EDTA 代替盐酸制备甲壳素(简称E 法),由于EDTA 所特有的脱钙机理,同等条件下,其脱钙效果较好,所得的甲壳素分子量较高,而且EDTA 可回收利用,减少了环境污染,并不增加成本。 从天然产物虾壳中提取甲壳素,需要将虾壳中的无机盐(主要为碳酸钙)、蛋白质、脂肪及虾壳色素去除。从虾壳主要成分可以确定提取甲壳素的主要方法,分别进行酸处理脱除无机盐、碱处理脱除蛋白质和脂肪及虾壳的脱色处理,同时确定检测指标为灰分和含氮量,通过灰分的测定可以研究酸在处理无机盐时的效率,含氮量的测定则可以说明碱处理对产品的氮含量影响或者间接地显示碱对脱除蛋白质的影响。对此我们可以将整个流程表示为以下几个部分。 (1)脱除无机盐 由于虾壳中无机盐主要成分为CaCO3,实验室最常用的酸有盐酸、硫酸、硝酸和磷酸。硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水不利于脱除,硝酸虽然可以与碳酸钙反应且不生成沉淀但是其有氧化性对甲壳素有较大影响,磷酸对甲壳素提取影响较之以上两种小,但是相比较盐酸而言还是不如,由此此次实验脱除无机盐采用盐酸作为主要的试剂。相关反应式如下:

微生物发酵法提取甲壳素的国内外进展

食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 2012年 第37卷 第3期 生物工程· 40 ·甲壳素(Chitin)是自然界中唯一带正电荷的天然高分子聚合物,学名为(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖(C 8H 13NO 5)n。它的来源极为广泛,主要存在于甲壳动物外壳、软体动物内骨骼、昆虫表皮、菌类及藻类等微生物的细胞壁中。每年地球上的生物合成量约为100亿t,是产量仅次于纤维素的第二大可再生资源,也是除蛋白质外数量最大的含氮天然有机高分子。甲壳素收稿日期:2011-08-11 *通讯作者 作者简介:程倩(1986—),女,湖北天门人,博士研究生,研究方向为食品科学。 性能独特、组织相容性良好、可生物降解,其开发应用已涉及工业、农业、国防、化工、环保、食品、医药、保健、美容、纺织等诸多领域。目前,工业上用来生产甲壳素的主要原料是水产加工厂废弃的虾壳和蟹壳,其甲壳素的含量一般在15%~40%,蛋白质含量为20%~40%,碳酸钙含量为20%~50%。制备甲壳素的方法主要包括脱盐、脱蛋白、脱色等3个步骤,即采用稀盐酸程 倩1,吴 薇2,籍保平1* (1.中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京 100083; 2.中国农业大学工学院,北京 100083) 摘要:甲壳素是含氮天然有机高分子,具有优良的生物活性、安全性和降解性,在农业、化工、环保、食品、医药等行业有着巨大的应用前景。甲壳素制备方法主要有传统的酸碱法以及新兴的微生物发酵法。对微生物发酵法提取甲壳素的国内外研究进行综述,并探讨了微生物发酵的问题及今后的研究方向。 关键词:甲壳素;发酵;提取;进展 中图分类号:TS 201.3 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2012)03-0040-04 Progress on the extraction of chitin by microbial fermentation CHENG Qian 1, WU Wei 2, JI bao-ping 1* (1.College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083; 2. College of Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083 )Abstract: Chitin is a nitrogen-containing natural organic polymer, possesses excellent biological activity, safety and degradability, and has a great prospect in agriculture, chemical industry, environmental protection, food, pharmaceutical and other industries. The traditional acid-base method and the emerging microbial fermentation are two main methods for chitin preparation. In this paper, the advance of the extraction of chitin by microbial fermentation at home and abroad was illuminated. At last, the method of fermentation was also discussed. Key words: chitin; fermentation; extraction; progress 微生物发酵法提取甲壳素的国内外研究进展

甲壳素壳聚糖相关研究资料

甲壳素/壳聚糖相关研究资料 11.1 国内外甲壳素发展大事记 人类利用甲壳素资源始于中国,著名的《本草纲目》中就记载:蟹壳有破淤消积的功能。“蟹”字本身即指:解毒的虫类。除蟹之外,自古以来,地球上许多民族就有食用蜜蜂幼虫、蚂蚁的习惯,对健康大有裨益。 ? 18世纪印第安人也用龟壳治病...... ? 1811年法国科学家布拉克诺(H.Braconnot) 首先从蘑菇中提取到一种类似于植物纤维的六碳糖聚合体,把它命名为Fungine(蕈素)意为真菌纤维素。 ? 1823年法国科学家欧吉尔(A.Odier)从甲壳昆虫的翅鞘中分离提取了这种物质,并命名为chitoin(几丁质)。 ? 1859年C.Rouget将甲壳素用浓碱处理,得到了脱乙酸化的甲壳素,即变性甲壳素。 ? 1894年F.Hoppe-Seiler将变性的甲壳素命名为壳聚糖(Chitosan)。一百多年来,由于对甲壳素的化学结构和组成难以确定,限制了它的应用。 ? 1950年前苏联医学院与列支敦士敦(LIECHTENSTEIN)公国共同合作研究甲壳素与壳聚糖,主要应用于军事工业。 ? 1965年美国与中国大陆开始进行农业与工业领域的应用。 ? 1977年4月第一次甲壳素、壳聚糖国际学术研讨会在美国召开。 ? 1982年4月日本政府农水省制定了“未利用生物资源”的十年研究开发计划(1983-1992)。这是世界上第一个由政府倡导的壳糖胺开发利用计划。1985年文部省拨款60亿日元,资助全国13所大学及医疗机构,利用10年时间,上千人从事有关甲壳素的开发利用与基础研究。 ? 1982年7月第二次甲壳素、壳聚糖国际学术研讨会在日本召开。

甲壳素行业分析

甲壳素行业分析 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。 甲壳素是自然界中唯一“带正电荷的天然活性产物”,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。广泛用于食品、医药、化妆品、生物工程、造纸、化工、农业、饲料、纺织、印染、卷烟、污水处理等领域。 自20世纪80年代以来,在全世界X围内掀起开发甲壳素、壳聚糖的研究热潮后,世界各国都在加大甲壳素、壳聚糖的开发力度,日本更是走在各国的前列。在美国、韩国、印度、荷兰、挪威、加拿大、波兰、法国等都已能生产。自然界中每年生物合成的甲壳素约有10亿吨左右,是仅次于纤维素的天然高分子化合物,也是地球上最丰富的有机物之一。 甲壳素应用 甲壳素的应用X围十分广泛,产品大致可分为食品级和工业级两个方面。食品级产品可作为食品添加剂、保健功能食品等;工业级产品的用途则更为广泛,可广泛用于农业、纺织、工业助剂等方面,目前市场上已经出现添加甲壳素的内衣。而甲壳素的衍生物的应用X围

则更加广泛,还可用于医用敷料等新材料的用途,另外国内现有研究人员研究使用甲壳素系列产品制成人造眼角膜。 1、食品工业 1.1 食品添加剂:如食品结构形状的控制,优化食品的风味,改善食品的流动性,控制粘度,增加食品中的纤维含量等。壳聚糖与酸性多糖反应,生成壳聚糖的酸性多糖络盐,此络盐呈肉状组织纤维,可作为组织形成剂,与猪肉、牛肉、鱼和禽肉等混合,制成优质和低热量的填充食品,也可通过添加香料、调料和色素等制成各种人造肉,供既喜欢吃肉又不能吃肉的人食用;可作为增稠剂和稳定剂用于蛋黄酱、花生酱芝麻酱、奶油代用品、含沙司罐装食品等;还可以作为调味品、豆腐凝固剂等。 1.2 功能原辅料:如功能性食品包括降酸食品、减肥食品、肠内微生物群调节食品、补充微量元素食品,抑菌保鲜剂、可食性包装材料或缓释材料等。 1.3 液体处理剂:饮用水的净化,从废水中回收蛋白质,饮料及酒类的澄清,如澄清糖汁、净化糖蜜、果酒和果汁的澄清,果汁脱酸和防止醋沉淀,降低液体中的总固体含量等。 2 医疗卫生 甲壳素在医疗卫生方面的用途多以衍生物的形式应用,例如脱乙酰甲壳素等。 2.1 缝合线

甲壳素及其衍生物

甲壳素及其衍生物 一、甲壳素的由来 甲壳素(Chitin)又名甲壳质,壳多糖,壳蛋白,是法国科学家布拉克诺(Braconno)1811年首先从蘑菇中提取到一种类似于植物纤维的六碳糖聚合体,把它命名为Fungine(蕈素)。1823年,法国科学家欧吉尔(Odier)在甲壳动物外壳中也提取了这种物质,并命名为chitoin (几丁质),chitoin希腊语原意为"外壳"、"信封"的意思。 1.1 甲壳素的分布 自然界中,甲壳素广泛存在于低等植物菌类、藻类的细胞,节肢动物虾、蟹、蝇蛆和昆虫的外壳,贝类、软体动物(如鱿鱼、乌贼)的外壳和软骨,高等植物的细胞壁等,其每年生物合成的资源量高达100亿吨,是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源,其中海洋生物的生成量在10亿吨以上,可以说是一种用之不竭的生物资源。甲壳素经自然界中的甲壳素酶、溶菌酶、壳聚糖酶等的完全生物降解后,参与生态体系的碳和氮循环,对地球生态环境起着重要的调控作用。 1.2甲壳素的化学结构 经结构分析,甲壳素是自然界中唯一带正电荷的一种天然高分子聚合物,属于直链氨基多糖,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)甙键连接,分子量一般在106左右,理论含氮量6.9%。其分子结构特点为:氧原子将每个碳原子的糖环连接到下一个糖环上,侧基团"挂"在这些环上。甲壳素分子化学结构与植物中广泛存在的纤维素非常相似,所不同的是,若把组成纤维素的单个分子棗葡萄糖分子第二个碳原子上的羟基(OH)换成乙酰氨基(NHCOH3),这样纤维素就变成了甲壳素,从这个意义上讲,甲壳素可以说是动物性纤维。 1.3 甲壳素的化学性质 甲壳素有α,β,γ三种晶型。α棗甲壳素的存在最丰富,也最稳定。由于大分子间强的氢键作用,导致甲壳素成为保护生物的一种结构物质,结晶构造坚固,一般不熔化,也不

利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法与设计方案

本技术公开了利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法。本技术以虾壳为原料,洗净干燥,研磨成粉,然后加入适当浓度的葡萄糖,灭菌后首先接种枯草芽孢杆菌,然后流加适当浓度乙醇并接种醋酸杆菌继续发酵。枯草芽孢杆菌生长产生的蛋白酶降解虾壳中的蛋白质。醋酸杆菌则以乙醇为碳源,上述被枯草芽孢杆菌降解的虾壳蛋白为氮源,生长产生醋酸,溶解虾壳中的矿物质使其变成可溶性的钙等金属离子。本技术公开的甲壳素制备方法将虾壳脱蛋白与脱盐两工艺过程耦合起来,合二为一,操作简单可行,脱蛋白和脱盐效果好,不仅实现了对虾壳的高值化利用,且简化了甲壳素的生产工艺,降低生产成本,减少对环境的污染。 权利要求书 1.一种利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤S1:虾壳粉碎,得到虾壳粉; 步骤S2:在虾壳粉中添加葡萄糖、酵母膏和水,搅拌均匀后灭菌,得到虾壳培养基质; 步骤S3:在虾壳培养基质中接种枯草芽孢杆菌,35~38℃、160~200rpm条件下发酵48~52h,得到枯草芽孢杆菌发酵基质; 步骤S4:待枯草芽孢杆菌发酵结束后,不更换培养基,直接在上述枯草芽孢杆菌发酵基质中流加浓度5%~7%的无水乙醇,搅拌均匀,得到乙醇发酵基质; 步骤S5:上述枯草芽孢杆菌发酵基质流加乙醇后,不灭菌,接种醋酸杆菌,30~35℃、160~200rpm条件下发酵60~72h,得到醋酸杆菌发酵液; 步骤S6:将醋酸杆菌发酵液进行固液分离,沉淀用水洗至中性,按照固液重量比1:10加入浓度10%的双氧水溶液进行脱色,室温条件下浸泡2h;

步骤S7:脱色后的固体物质经过洗净烘干,得到白色固体甲壳素。 2.根据权利要求1所述的利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法,其特征在于,所述步骤S1具体为:将干燥的虾壳原料进行研磨,过60~80目筛网,得到虾壳粉。 3.根据权利要求1所述的利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法,其特征在于:所述步骤S2中,虾壳粉、葡萄糖、酵母膏的添加量分别为水体积的4%~6%、5%~8%、0.2%~0.5%。 4.根据权利要求1所述的利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法,其特征在于:所述步骤S3中,枯草芽孢杆菌的接种量为虾壳培养基质体积的1%~3%。 5.根据权利要求1所述的利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法,其特征在于:所述步骤S5中,醋酸杆菌的接种量为乙醇发酵基质体积的3~5%。 技术说明书 一种利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法 技术领域 本技术属于食品工业技术领域,涉及一种提取甲壳素的方法,具体涉及一种利用微生物发酵除去虾壳中的蛋白质和矿物质来制备甲壳素的方法。 背景技术

甲壳素功能和利用

医药方面地应用近年来地研究发现甲壳素和壳聚糖不仅无毒、可被生物降解而且具有显著抑制真菌繁殖等多种医学功能和药理作用作为一类无毒而有效地生物药剂应用在医药和卫生保健领域. 医药制剂将壳聚糖溶于乙酸溶液配成浓度地壳聚糖溶液可用来治疗烂脚牙和被螨虫损害而发生皮炎地部位脚气病也是一种真菌感染疾患如果用.壳聚糖乙酸溶液涂抹连续五六天就能止痒并治愈.同样灰指甲”也是霉菌感染非常顽固连灰黄霉素都很难见效但将“灰指甲”在壳聚糖乙酸溶液中浸泡几分钟坚持半个月以后会逐渐好转最后长出正常地新生指甲. 医用纤维和膜壳聚糖纤维制成地缝合线在预定时间内有很强地抗张强度在血清、尿、胆汁、胰液中能保持良好地强度在体内有良好地适应性尤其是经过一定时间壳聚糖缝合线能被溶菌酶所酶解而被人体自行吸收.因此当伤口愈合后不必再拆线.目前外科手术常用纸代替砂布贴于人体组织表面但用植物纤维或合成纤维纸易引起炎症.研究发现利用甲壳素良地消炎、抗感染作用用其制造地纸既柔软又消炎是理想医用外科手术材料.同样还可以将多肽溶液与甲壳素溶液混合均匀后涂在平板玻璃上凝固制成薄膜用作医用材料这种薄膜均匀、透明、手感柔软具有良好地弹性和强度.人工肾是由高分子材料制成地渗透膜装在一定地容器中制成一个透析器其透析膜必须具有很高机械强度和对血液地稳定性.目前用作透析膜地高分子材料有铜氨法制造地铜珞玢纤维素、骨胶原蛋白、聚砜、聚硫橡胶等.壳聚糖膜具有足够地机械强度可以透过尿素、肌酐等水溶性有机物但不透过、、等无机离子及血清蛋白透水性好是一种理想地人工肾用膜. 人造皮肤 壳聚糖或甲壳素是制造人造皮肤地理想材料它质地柔软、舒适与创面地贴合性能好即透气、又吸水不仅有抑菌消炎作用而且具有抑制疼痛、止血和促进伤口愈合地功能.随着患者创伤地愈合与自身皮肤地生长壳聚糖人造皮肤能自行溶解并被机体吸收既不会留下碎屑而延缓伤口地愈合相反还会促进皮肤再生.壳聚糖人造皮肤地使用免除了常规揭除时流血多及病人地痛苦对治疗高热创伤特别有效.目前在日本和我国都已分别有了壳聚 糖人造皮肤临床应用地报道. 药物载体等发现分子量低于地化合物可透过壳聚糖膜作为分子量更低地药物则更能顺利透过这类膜壳聚糖或甲壳素膜无毒可内服而无任何副作用从而可作为理想地药物缓释膜材料.将甲壳素及其衍生物制成凝胶药物被包埋在其中它们被植入体内后是蚀解式地缓释即表面高分子材料吸水膨胀和形成凝胶使水分不能很快进入内部溶解药物只有当水分能进入内部后药物才能慢慢溶出直至药物释放完全为止.载体药物又称高分子药物系指将小分子地药物分子被键合在特定高分子材料地分子链上所制成地药物.在体内药物分子不断从高分子链上水解下来或者高分子链完全降解药性缓慢释放使之能够较长时间内保持药物地药理作用. 抗肿瘤作用壳聚糖不仅具有很好地生物相容性在体内能降解并代谢而且本身就具有一定地抗肿瘤作用和抗细菌作用.研究发现壳聚糖具有直接抑制肿瘤细胞地作用在含癌细胞地溶液中加入壳聚糖溶液小时后癌细胞全部死亡!其机理主要是由甲壳素或壳聚糖水解生成地氨基葡萄糖在内对某些癌细胞有明显地杀灭作用而对正常组织几乎没有影响因此甲壳素和壳聚糖都可作为癌症地化疗药物个人收集整理勿做商业用途 农业方面地应用饲料添加剂研究发现在饲料中加入甲壳素能使小鸡比对照组增重此外虾、蟹壳中还含有丰富地钙质和微量元素它们可以起着钙质等元素地补充和协同作用.在肉鸡饲料使用地干乳清中加入适量地甲壳素可使乳清中地乳糖得到充分利用这为乳清饲料地有效利用找到了一条出路.此外壳聚糖对脂肪酸和胆汁酸有很强地结合能力可以阻止肠胃对脂肪酸和胆汁酸地吸收.而且壳聚糖能抑制体内胰酶和碳水化合物水解酶地活力从而抑制了脂肪在体内地沉积. 因此在猪饲料中添加壳聚糖可以提高饲养肥猪地瘦肉率.个人收集整理勿做商业用途 仓贮饲草受真菌侵害程度地分析如苜蓿等饲草在仓库贮存时由于收割时地老、嫩程度和

甲壳素的主要制备方法与应用

甲壳素的主要制备方法与应用 1 引言 1.1 甲壳素的研究背景 经过世界各国科学家、学者对甲克素的不懈探索和认真研究,人类开始逐步认识甲壳素这一新的化学物质,并将之应用于生活的各个领域。在探索和研究甲克素的历史过程中,首先要提的是法国科学家Henli Brocronna,其在1811年第一次从蘑菇中成功分离并提取到了甲壳素,由此揭开了甲克素的神秘面纱,让人们清晰的看清甲克素的面容;其次,法国学者Rouget 在1859年发现甲壳素溶于有机酸这一重要化学性质,这为人们初步了解甲壳素开启了一扇大门。再次,从二十世纪六十年代起,世界各国开始广泛关注甲克素,有关甲壳素的研究也逐渐变得活跃起来。比如在1982年,日本将甲克素列为"1982~1992"十年开发计划,并且在1984年拨款50亿美元用于13所知名大学研究和开发利用甲壳素。 最后,经过不断探索和科学研究,华盛顿大学的学者于1986年首次发现甲克素具有生理活性。该发现引起了人们对甲克素的兴趣,以致于后来其成为甲壳素发展的坚实理论基础。关于甲克素,曾经有人说:"甲壳素是唯一一种被广泛研究和应用的物质。"甚至也有人说:甲壳素是二十一世纪最具研究希望的多糖。 1.2 甲壳素的来源 在绵长的海岸线的滋养下,我国每年都出产大量的海产品、

水产品。同时,庞大的人口基数也使得我国成为消费海产品、水产品的大国。在东南沿海城市,数量繁多的加工厂在加工海产品、水产品时,每天都有大量的虾皮、蟹壳(见表1)等废弃物产生,污染环境的同时也让这些富含甲克素的宝贵资源--虾皮、蟹壳流之于壑,造成极大地浪费。然而,我们可以利用这些废弃物生产出含有甲壳素及其衍生物的一系列用品。目前的研究发现表明,甲克素是一种应用极其广泛的化学物品,它比纤维素有更大工业价值和用途。现在甲克素已广泛应用于国防、医疗、化工、食品等各个领域。另外,借助于我国独特的海洋资源优势和原料价格优势,国内甲克素的生产成本普遍较低,成本优势使得甲壳素及其衍生物在市场竞争中极具价格优势。广泛的应用领域催生出甲克素巨大的市场需求,而投资风险小、原料成本低等优点也让众多厂家大量生产甲克素及其衍生物。因此,可以说以甲克素为中心的利益链已经越来越紧密。在甲克素及其衍生物系列产品的生产过程中,经济效益会从不同方向流向生产厂家、普通百姓,而最重要的是能减少环境污染,保护自然环境,大大显现良好的社会效益。 1.3 甲壳素及其衍生物的研究意义 甲壳素的独特之处在于它是自然界中一种带正电荷的天然高分子材料,而且只能通过生物法降解。根据国外诸多研究机构的最新研究,甲壳素在调节生物体特别是人体方面具有重要作用,如在增强免疫、保护胃肠道、降血压、降血脂等有着非常好的效果,在医学界已经开始临床使用。壳聚糖是甲壳素的N-脱乙酰基衍生物,具有生

甲壳素(甲壳质)的功效

甲壳素(甲壳质)的功效 甲壳素,又称甲壳质、几丁质,英文名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(Odier)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)壳聚糖(chitosan)不溶于水,可溶于部分稀酸。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,(经脱乙酰化后称为)壳聚糖. 英文名称:Chitin. 中文学名:几丁质、甲壳素 化学名称:β-(1→4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖 别名:壳多糖、几丁质、甲壳质、明角质、聚乙酰氨基葡糖 分子式及分子量:(C8H13NO5)n (203.19)n 性状:外观为类白色无定形物质,无臭、无味。 能溶于含8%氯化锂的二甲基乙酰胺或浓酸;不溶于水、稀酸、碱、乙醇或其它有机溶剂。 自然界中,甲壳质广泛在于低等植物菌类、虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳、真菌的细胞壁等。它是一种线型的高分子多糖,即天然的中性粘多糖,若经浓碱处理去掉乙酰基即得脱乙酰壳多糖。甲壳质化学上不活泼,不与体液发生变化,对组织不起异物反应,无毒,具有抗血栓、耐高温消毒等特点。脱乙酰壳多糖是碱性多糖,有止酸、消炎作用,可降低胆固醇、血脂。 甲壳素功效:

1、降血脂作用血脂是指血液中脂类的含量。广义的脂类指中性脂肪(甘油和甘油三酯)和类脂质(胆固醇、胆固醇酯和磷脂)。 “甲壳质”可通过几个途径产生驱脂作用。 1)“甲壳质”阻碍脂类的消化吸收:进入肠腔的脂类因难溶于水无法吸收,需经过胆汁酸的乳化作用,将脂肪变成很小的油滴,以此来扩大与胰脂酶的接触面积利于脂肪的消化。肝脏生成的胆汁酸(带负电荷)经胆道排入肠腔非常容易与聚集它周围的甲壳质(带正电荷)结合,形成屏障而妨碍吸收,同时由消化道排出体外。大量的胆汁酸被消耗,从而阻碍脂类的吸收,实现降低血脂。 2)“甲壳质”有利于胆固醇转化:人体内的胆固醇主要来自食物摄入和自身合成。当人们一提到胆固醇往往会谈虎色变,认为胆固醇是造成心脑血管动脉硬化疾病的元凶,因而把胆固醇看成是对人体有害的物质。但是,任何事物都有其相对性,实际上胆固醇也是我们身体不可缺少的物质。他是构成脑、神经、性激素、细胞膜等的重要物质,而脂肪消化吸收时不可缺少的胆汁酸,也是胆固醇转化而来的。因此,胆固醇的值应保持在一个正常的范围之内。少了影响胆汁酸转化引起消化不良;一旦过剩,就会聚集在血管壁上,使血液循环恶化,引发动脉硬化等疾病。 低密度脂蛋白为胆固醇的主要携带者,胆固醇于肝脏转化为胆汁酸,储存于胆囊内,排入十二指肠将参与脂类的消化吸收过程,其后,95%的胆固醇被肠壁吸收入血重新回到肝脏,即所谓的胆汁酸的肝肠循环。小肠内的胆汁酸与甲壳质结合排出体外,使进入肝肠循环的胆汁酸大为减少。人体将肝脏以外的胆固醇运入肝脏,用来制造胆汁酸,最终促成体内胆固醇数量下降,血脂降低。 3)升高血液中高密度脂蛋白的含量 脂类与蛋白结合成脂蛋白,低密度脂蛋白则将胆固醇由肝脏运向周围组织,诱发组织硬化;高密度脂蛋白将周围组织的胆固醇运回肝脏。甲壳质降血脂,使血液中胆固醇含量下降,低密度脂蛋白数量也随之下降,高密度脂蛋白数量上升有助于防止动脉硬化的产生。 2、降血压的作用 1)体液调节作用:造成高血压的原因很多,其中体液内分泌调节占重要地位。实验医学证明,人体过量摄入氯化钠(食盐),使氯离子堆积,导致人体处于高血压状态。其机理为肝脏产生的血管紧张素源在血液中平时不显示活性,在转换酶(ACE)的作用下生成的血管紧张素Ⅰ是一种生理活性较低的中间产物,二次经转换酶(ACE)的作用生成的血管紧张素Ⅱ生理活性极强,作用于中、小动脉内膜使血压升高。氯离子是转换酶(ACE)的激活剂,体内适量的甲壳质溶解后形成阳离子基团与氯离子结合排出体外,削弱了转换酶的作用,血压则无法升高。氯化物Cl¯ Cl¯ —→ACE激活————→ ACE激活————→ ACE激活↓↓↓血管紧张素源兴奋—→血管紧张素Ⅰ兴奋—→血管紧张素Ⅱ 兴奋→入血 2)降血脂同时降血压:甲壳质降低血脂,多量的胆固醇由周围组织运回肝脏,中小动脉内膜沉着的胆固醇数量减少,血脂降低,血管内壁弹性转佳,促使血压下降。 3、降血糖的作用糖尿病是由于胰岛素分泌绝对或相对不足,以及靶细胞对胰岛素敏感性降低造成糖、蛋白质和脂类代谢障碍,继而发生水、电解质代谢紊乱和酮体酸中毒。它是以高血糖为主要特征的内分泌代谢性疾病。 1)促进胰岛素的分泌:胰腺具有双重功能,即分泌消化液和胰岛素,胰岛素是一种激素,主要调节人体的糖代谢。甲壳质通过协调脏器功能促进内分泌,实现对胰腺功能的调节。首先是刺激迷走神经,兴奋大脑皮层的饥饿中枢和血管运动中枢,然后使胰腺的血管扩张,

甲壳素酶学研究现状

《生物工程进展》2000,Vol.20,No.5 甲壳素酶学研究现状 夏文水 吴焱楠 (无锡轻工大学食品学院,无锡 214036) 摘要 本文介绍了甲壳素在生物合成和分解代谢过程中所涉及的相关酶,如甲壳素合成酶、甲壳素水解酶和其它相关酶,讨论了它们在分离纯化、结构鉴定、作用机制与模型、酶的固定化、基因工程以及应用等方面的研究现状和进展,对甲壳素的研究开发以及相关领域具有理论和实际意义。 关键词 甲壳素酶学 甲壳素合成酶 甲壳素水解酶 甲壳素脱乙酰化酶 前言 甲壳素(chitin)的生物合成和分解代谢是在甲壳素相关酶的催化下进行的。这些酶存在于动物、植物和微生物中,在生物体内控制着各种生理功能,如机体保护和支持、防御机制、致病性、消化作用和生态平衡。近几年来,对这些酶的研究日益增多并十分活跃,1993年5月在意大利召开了首届甲壳素酶学(chitin enzymology)国际学术讨论会,第二届会议也已于1996年5月在意大利召开。这表明甲壳素酶学研究正在受到科学家们的普遍关注和重视。今天甲壳素酶学研究比起甲壳素研究中其它专题进展更快,已成为甲壳素学(chitinology)中的一个重要分支[1]。 甲壳素酶学涉及生态学、动物学、生物学、医学、生物技术、农业、化学等学科领域。甲壳素相关酶主要包括甲壳素合成酶、甲壳素水解酶和其它相关酶。本文将介绍这些酶在分离纯化、结构鉴定、作用机制与模型、酶的固定化、基因工程以及应用等方面的研究现状和进展。 1 甲壳素合成酶 甲壳素的生物合成主要由甲壳素合成酶(chitin synthesase,ES2.4.1.16)控制,将分散在细胞质中的N2乙酰葡糖胺(N2acetylglucosamine,G LcNAc)聚合成长链甲壳素。此酶存在于细胞质或细胞膜附近的液泡中,本身为一种酶原,需经位于细胞膜附近的特殊蛋白酶活化,才具有催化活力[2]。甲壳素合成酶是一种糖蛋白,在活性状态时非常不稳定,在其活化过程中二价金属离子(如Mg++和Mn++)是至关重要的,且受反应物尿苷二磷酸N2乙酰葡糖胺(uri2 dine2diphospho2G LcNAc UDP2G LcNAc)、G LcNAc 和N2乙酰甲壳二糖(N2diacetylchitobiose)所活化,缺乏底物该酶将发生不可逆失活,产物尿苷二磷酸UDP对其具有很强抑制作用[3]。 甲壳素合成酶因与脂肪和蛋白质结合力强,难以被分离和纯化。目前,已从酿酒酵母、担子菌、灰盖鬼伞(Copri nus ci nereus)和鲁氏毛霉(M ucor rouxii)的细胞壁组成中分离出部分纯化的甲壳素合成酶[4]。最近一个重要的进展就是Machida和Saito从灰绿犁头霉(A bsi dia glauca)中纯化得到30K Da的甲壳素合成酶的酶原,当被胰蛋白酶(trypsin)部分降解后转变为一种28.5K Da的活性多肽[5]。这个结果的意义在于首次清楚地证实了甲壳素合成酶与激活蛋白酶之间的相互作用,向阐明甲壳素合成酶的作用机制迈进了一步。 甲壳素合成酶除合成甲壳素外,也与甲壳素脱乙酰酶(chitin deacetylase)共同催化合成壳聚糖(chitosan)。首先UDP2G LcNAc受甲壳素合成酶催化进行聚合反应以生成甲壳素,然后脱乙酰酶再与甲壳素结合发生脱乙酰反应而生成壳聚糖[6]。在细胞表面究竟是合成甲壳素还是壳聚糖,主要取决于甲壳素合成酶在细胞膜上排列的紧密程度。在鲁氏毛霉细胞表面合成甲壳素过程中,若甲壳素合成酶紧密排列在细胞膜上时,形成的甲壳素会结晶化成纤维状,对脱乙酰酶的抵抗性较高;反之,分散式的甲壳素合成酶合成较松散的甲壳素链或为过渡态的链状聚合物,对脱乙酰酶具有较高的亲和性,结果生成壳聚糖[7]。 此外,与许多糖酶一样,甲壳素合成酶具有形成新的糖苷键的转糖苷作用也已得到证实,该酶可使四聚体或五聚体聚合成六聚体和七聚体[8]。 2 甲壳素水解酶 甲壳素被水解成G LcNAc是由甲壳素水解酶 21

壳聚糖作为药物载体在医学领域中的应用

壳聚糖作为药物载体在医学领域中的应用 摘要:壳聚糖的理化性质、生物活性以及安全性都符合作为药物载体的标准,药物包封于壳聚糖后其释放主要决定壳聚糖的生物降解和溶蚀,控制药物释药的浓度和时间,使药物的释放时间明显延长,对疾病治疗另辟了新的方法和途径。 关键字:壳聚糖药物载体医学应用 前言 作为新型药物输送和控释载体,可生物降解的聚合物纳米粒子,特别是基于多糖的纳米微球和纳米微囊,因其具有良好的生物相容性、超细粒径、合理的体内分布和高效的药物利用率,近年日益受到广泛关注。可生物降解聚合物纳米微粒不仅可增强药物的稳定性、提高疗效、降低毒副作用,而且可有效地越过许多生物屏障和组织间隙到达病灶部位,从而更有效地对药物进行靶向输送和控制释放,是包埋多肽、蛋白质、核酸、疫苗一类生物活性大分子药物的理想载体[1]。 壳聚糖是一种生物可降解的高分子聚合物,由于其良好的生物可降解性、对生物黏膜较强的黏附性、无毒性及组织相容性,是一种理想的药物载体。由壳聚糖制备的纳米微球可以能够提高药物的稳定性、提高了疏水性药物的溶解度、改变给药途径、增加药物的吸收、提高药物的生物利用度、降低药物的不良反应等特点;也可以缓释、控释、靶向释放药物等。因此,壳聚糖纳米微球作为药物载体有着巨大的应用潜力。 1.1壳聚糖的物理化学及生物学性质 随着对其物理化学和生物特性的不断揭示,壳聚糖基纳米微粒现已被认为是一类极具应用前景的药物控释载体,特别适用于具有生物活性大分子药物的包埋和释放。从技术角度来看,壳聚糖最重要的优势在于它的可溶性和带正电性,这些特点使其在液态介质中可与带负电荷的聚合物、大分子甚至一些聚阴离子相互作用,由此发生的溶胶-凝胶转变过程则可方便地用于载药纳米微粒的制备;从生物药剂角度来看,壳聚糖纳米微粒具有附着在生物体粘膜表面的特性,这使得它尤其适用于粘膜药物的靶向输送。黄小龙等[2]通过实验证明了壳聚糖纳米粒子能打开小肠上皮细胞间紧密的节点,使大分子药物更易越过上皮组织、增加药物在小肠内的吸收;Luessen等[3]用壳聚糖纳米微粒包埋多肽类药物-布舍若林,发现药物在小鼠体内吸收的生物利用度达5.1%,而未被包埋药物的生物利用度仅为0.1%。 纯净壳聚糖为白色或灰白色,半透明的片状固体。主要特性有:(1)不溶于水和碱性溶液,可溶于低浓度无机酸或某些有机酸溶液。在稀酸中壳聚糖的β-1,4糖苷键会慢慢水解,生成低分子壳聚糖,溶液呈黏稠状。(2)壳聚糖在溶液中是带正电荷多聚电解质,具有很强的吸附性。(3)壳聚糖的溶解性与脱乙酰度、分子量、黏度有关,脱乙酰度越高,相对分子

甲壳素的提取

甲壳素的人工提取 学生钟娜江峰房婧婧 指导教师聂金昌马峰 (本文获安徽省教育厅、安徽省科协颁发的二等奖) 摘要甲壳素是21世纪的新材料,它对人类社会的发展与进步有着巨大的作用。在工业、农业、医药、化妆品、环境保护、水处理等领域有极其广泛的用途。蚌埠地区有着广泛的提取甲壳素的资源,但长期以来,不仅未能得到有效利用,而且对环境造成了极大污染。我们蚌埠二中课题组的师生从利用资源和减少环境污染的目的出发,开展了甲壳素的人工提取工作,为开发内陆省份新的甲壳素资源,变废为宝,并为甲壳素衍生物的生产提供稳定的原料来源。 关键词甲壳素甲壳素资源甲壳素衍生物脱盐 一、选题目的 甲壳素又名甲壳质,壳多糖,壳蛋白,是自然界生物所含的一种氨基多糖。它具有无毒、无味、耐晒、耐热、耐腐蚀,不怕虫蛀和碱的浸蚀,可生物降解的特点。它是地球上仅次于纤维素的第二大生物资源,年生物合成量高达100亿吨,可以说是用之不竭的生物资源。这无疑给面临全球资源枯竭危机的人类带来了生机。 甲壳素的可降解性使其有望成为塑料的替代物,从而解决人类所面临的“白色污染”问题,它还可以消除人体内外环境所面临的有毒有害物质对人体的威胁,实现经济社会的可持续发展。 蚌埠地区盛产中华绒毛蟹及大红虾等甲壳类产品,但其甲壳长期不仅未能得到有效利用,而且对环境造成了极大污染。为了合理利用资源,减少环境污染,开发甲壳素资源,给甲壳素衍生物的生产提供稳定的原料来源。我们课题组的师生开展了甲壳素的人工提取工作,并在提取过程中积累经验,为加速其产业化,繁荣地区经济和扩大就业做出贡献。 二、活动过程 我们课题组的师生走访了市水产、环保、卫生、食品及市政等部门,从他们提供的资料推算,蚌埠地区每年可产虾、蟹约两千多吨,虾蟹壳将不低于800吨。据资料显示这些虾蟹壳经过深加工可创经济价值高达近亿元。于是我们从饭店拣来了几千克的蟹壳,洗涤晾干后便开始了提取工作。 ⒈提取工艺 从虾、蟹壳中提取甲壳素的传统方法一般有酸浸脱盐(主要为钙盐)、碱煮脱蛋白和氧化脱色三步。我们针对蟹壳的特点,初步建立了提取甲壳素的工艺流程: 取蟹壳(含其螯)洗涤、晾干、粉碎。称取碎壳100g ,加入2.5mol/L 氢氧化钠溶液(400ml),软皂(8g),持续搅拌6小时,停止搅拌,放置18小时。将壳捞出,再用2.5mol/L 氢氧化钠溶液(400ml),浸泡24小时。 将两次浸泡后的壳捞出,纱布过滤,水洗至中性,稍沥干。加入1mol/L的盐酸溶液(1000ml),搅拌反应30分钟。再将壳捞出,用1mol/L的盐酸液(500ml)搅拌反应30分钟,纱布过滤,大量水洗至中性。挤去水分,晒干即得。得率以粗碎净壳(干燥品)计,平均21%。

甲壳素的应用

甲壳素的应用 甲壳素在纺织印染待业中的应用由来已久,甲壳素纤维于1936年在美国推出,其特点是纤度细,强度高,色白有光泽,用于纺织行业,能使纺织产品上档次,穿着质地柔软,透气吸湿性特强,穿着舒适,抗菌性强等特点。 甲壳素应用到农业,可制作复合液面肥,固体颗粒肥,能给农作物直接增加糖的浓度,促进农作物根系生长,有效的防治病虫害,提 高农作物产品的质量和产量。 应用范围广泛 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 特殊生物功能 1、降血脂作用血脂是指血液中脂类的含量。广义的脂类指中性脂肪(甘油和甘油三酯)和类脂质(胆固醇、胆固醇酯和磷脂)。 “甲壳质”可通过几个途径产生驱脂作用。 1)“甲壳质”阻碍脂类的消化吸收:进入肠腔的脂类因难溶于水无法吸收,需经过胆汁酸的乳化作用,将脂肪变成很小的油滴,以此 来扩大与胰脂酶的接触面积利于脂肪的消化。 肝脏生成的胆汁酸(带负电荷)经胆道排入肠腔非常容易与聚集它周围的甲壳质(带正电荷)结合,形成屏障而妨碍吸收,同时由消化道排出体外。大量的胆汁酸被消耗,从而阻碍脂类的吸收,实现降低血脂。 2)“甲壳质”有利于胆固醇转化:人体内的胆固醇主要来自食物摄入和自身合成。当人们一提到胆固醇往往会谈虎色变,认为胆固醇是造成心脑血管动脉硬化疾病的元凶,因而把胆固醇看成是对人体有害的物质。但是,任何事物都有其相对性,实际上胆固醇也是我

[精彩]甲壳素功效和应用

[精彩]甲壳素功效和应用 甲壳素又名甲壳质、蟹壳素、壳多糖和几丁质等是一类广泛存在于甲壳动物和节肢动物以及细菌细胞壁中的多糖类化合物也是地球上仅次于纤维素的、数量最丰富的有机化合物之一作为性能优良的天然高分子材料甲壳素资源的开发与应用的研究受到了国内外学者的广泛重视仅近10年来公开发表的论文就在千篇以上其应用范围涉及工业、农业、医药卫生、食品保健、日用化工、环保、印染、金属的提取与回收以及功能膜材料等诸多领域。 医药方面的应用近年来的研究发现甲壳素和壳聚糖不仅无毒、可被生物降解而且具有显著抑制真菌繁殖等多种医学功能和药理作用作为一类无毒而有效的生物药剂应用在医药和卫生保健领域。 2.1 医药制剂将壳聚糖溶于1%乙酸溶液配成1%浓度 w/v 的壳聚糖溶液可用来治疗烂脚牙和被螨虫损害而发生皮炎的部位“脚气病” 也是一种真菌感染疾患如果用1%.壳聚糖乙酸溶液涂抹连续五六天就能止痒并治愈。同样“灰指甲”也是霉菌感染非常顽固连灰黄霉素都很难见效但将“灰指甲”在1%壳聚糖乙酸溶液中浸泡几分钟坚持半个月以后会逐渐好转最后长出正常的新生指甲。 2.2 医用纤维和膜壳聚糖纤维制成的缝合线在预定时间内有很强的抗张强度在血清、尿、胆汁、胰液中能保持良好的强度在体内有良好的适应性尤其是经过一定时间壳聚糖缝合线能被溶菌酶所酶解而被人体自行吸收。因此当伤口愈合后不必再拆线。目前外科手术常用纸代替砂布贴于人体组织表面但用植物纤维或合成纤维纸易引起炎症。研究发现利用甲壳素良的消炎、抗感染作用用其制造的纸既柔软又消炎是理想医用外科手术材料。同样还可以将多肽溶液与甲壳素溶液混合均匀后涂在平板玻璃上凝固制成薄膜用作医用材料这种薄膜均匀、透明、手感柔软具有良好的弹性和强度。人工肾是由高分子材料制成的渗透膜装在一定的容器中制成一个透析器其透析膜必须具有很高机械

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