甲壳素类物质的化学特性和生物活性及应用

甲壳素是生物合成量仅次于纤维素的第二大天然高分子，主要来源于节肢类动物如虾、蟹的外壳。...

甲壳素是生物合成量仅次于纤维素的第二大天然高分子，主要来源于节肢类动物如虾、蟹的外壳。甲壳素的化学结构与纤维素类似，差别只是2-位碳上的羟基换成乙酰氨基。甲壳素不溶于水和一般溶剂，但甲壳素与烧碱反应形成的壳聚糖却能溶于酸性水溶液，因而应用广泛。

甲壳素类物质的概念

甲壳素的前身——甲壳，是螃蟹、虾等甲壳类，金龟子、蝉、蝗虫、蟑螂等昆虫类外部骨骼；乌贼、贝类等软体动物的骨骼及壳；蘑菇等蕈丝类及真菌类细胞壁，与这些生物的骨骼形成有关的物质。一般它与蛋白质或碳酸钙或两者同时紧密结合在一起成为一种络合体。它是一种动物纤维素，天然有机高分子多糖。

广义地说，工业生产甲壳质是甲壳素、壳聚糖的通称，是20%以下的甲壳素和80%以上的壳聚糖和混合物。

甲壳素一种含氨基多糖的天然高分子物质，类似于植物纤维素的六碳糖聚合体，即能生物合成，又可生物分解。壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的衍生物，是一种含大量阳离子的葡萄糖胺多聚体，具有极强的生物活性和特殊的生理功能。甲壳素一种生物聚合物，壳聚糖是它的N-脱乙酰化的衍生物。这些多糖类是地球上仅次于纤维素的第二大生物聚合物。

一般吧脱乙酰基纯度在70%以上的称为甲壳质，70%以下的称为甲壳素。按国际惯例，纯度85%以上的甲壳质、壳聚糖产品（即含壳聚糖在85%以上）可用作健康食品或机能食品。其生理效应主要依靠壳聚糖来实现。因生产分离甲壳素和壳聚糖很困难，未明确起见，常把其混合物直接以甲壳素、壳聚糖来称呼。但狭义地说，甲壳质及甲壳素。

甲壳素又称几丁质、壳蛋白、壳多糖、蟹壳素、虫膜质、明角质、明角壳蛋白、不溶性甲壳质、聚乙酰葡萄糖、聚N-乙酰葡糖胺等。外文名为chitin.美国化学文摘登录号为【1393-61-4】

壳聚糖（几丁聚糖）又称甲壳胺、壳糖胺、脱乙酰甲壳素、脱乙酰壳多糖、脱乙酰几丁质、可溶性甲壳质、粘性甲壳素、聚氨基葡萄糖、聚葡萄糖胺、基多酸等。外文名为chitosan或deacety-latde chitin。国外商品名为Flonac N. 美国化学文摘登录号为【9012-76-4】

甲壳素类物质：系指甲壳素及其衍生物。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，现在把由20个以下氨基葡萄糖组成的低聚壳聚糖成为壳寡糖。也就是甲壳素经脱乙酰基得到壳聚糖，再经过进一步降解，就成为壳寡糖。

低聚糖：也叫寡糖。过去把2糖至10糖称之为寡糖，现在一般把这个范围扩大至20糖，称作低聚糖。低聚甲壳素可叫甲壳寡糖，低聚壳聚糖可叫壳寡糖，它是指2-10个氨基葡萄糖以B-1,4-糖苷键连接而成的低聚糖。甲壳素来源与自然界节肢动物门甲壳纲动物虾蟹的甲壳（约含15%-20%，有的可达20%-30%），昆虫纲（如鞘翅目、双翅目翅膀）的甲壳，软体动物（贝类）乌贼骨架，真菌类低等植物如酵母、霉菌菌丝细胞和藻类细胞及高等植物（如蘑菇）的细胞壁中。蕴藏量在地球上的天然有机高分子物质中占第二位，仅次于纤维素，估计年生物合成可达数百亿至数千亿吨。参见表2-2.甲壳纲，全世界发现有3万-4万种，体表均被有甲壳外骨骼。中国近海约有3000种。虾蟹为其代表。中国海已记录的虾类约800余种，蟹类有916种。一般蟹壳中甲壳质含量约为17.1%-18.2%，有些种类可达20%-30%。中国沿海所分布的虾蟹类甲壳动物主要是暖水动物区系成分，缺少北太平洋大量分布的那些冷水性大型经济种，如勘察加拟石蟹和鳕蟹等。鳕蟹是北太平洋海域重要的大型经济种，女王鳕蟹主要产于加拿大，多年产量达2万-4万吨，1994年后超过6万吨。这类鳕蟹体大、肉肥、味美。

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