甲殼素與殼聚糖

關(guān)于甲殼素與殼聚糖第1頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)甲殼素的來源與功能第2頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1甲殼素的由來◆1811年，法國學(xué)者布拉克諾（Braconno)首次從蘑菇中發(fā)現(xiàn)甲殼質(zhì)，命名為Fungine（蕈素）?！?823年，法國科學(xué)家奧吉爾(Odier)從昆蟲外殼中發(fā)現(xiàn)甲殼質(zhì)，命名為幾丁質(zhì)（Chitin）。◆1859年，法國人C.Rouget將甲殼素浸泡在濃KOH溶液中煮沸一段時間，取出洗凈后發(fā)現(xiàn)可溶于有機酸中?！?894年，F(xiàn).Hoppe-Seiler確認(rèn)這種物質(zhì)是脫掉了部分乙?；募讱に?，把它命名為Chitosan。`◆中國古代醫(yī)著《神農(nóng)本草》、《本草綱目》、《千金藥食治》等都有關(guān)于螃蟹殼、甲魚殼、蟬蛹?xì)?、比目魚軟骨入藥治病的記載。第3頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

甲殼素廣泛存在于甲殼動物蝦、蟹、昆蟲的外殼，而且蘑菇、木耳、藻類、貝類、軟體動物（如魷魚、烏賊）的軟骨和表皮、節(jié)肢動物（昆蟲）以及真菌類的細(xì)胞壁中，也存在著甲殼素。

甲殼素的來源第4頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月2甲殼素的主要生理功效第5頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

人體正常PH值為7.35-7.45。PH值高于7.45或者低于7.35，人體就要發(fā)生病變?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明：對人類健康威脅最大的高血壓、糖尿病、心腦血管疾病、腫瘤等，都與體液的酸化有關(guān)。一、調(diào)節(jié)體液PH值（改變酸性體質(zhì)）第6頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

甲殼素的調(diào)節(jié)機理甲殼素是唯一帶有陽離子堿性基團（—NH2）的人體可吸收的動物纖維素，是一種生物堿，能吸附酸性物質(zhì)，且性質(zhì)穩(wěn)定，能夠在體液中慢性起效，因此能夠改善酸性體質(zhì)。第7頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月二、調(diào)節(jié)免疫甲殼素能活化巨噬細(xì)胞、增強NK細(xì)胞、LAK細(xì)胞的活性，寡糖可促進白細(xì)胞介素Ⅰ的產(chǎn)生和白細(xì)胞介素Ⅱ的誘導(dǎo)生成，因此甲殼素有提高機體免疫功能的作用。第8頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月三、調(diào)節(jié)胃腸道3、減少潰瘍面出血：甲殼素親和組織，又刺激血小板在創(chuàng)面聚集起到止血作用。

4、保持大便通暢：甲殼素吸咐腸內(nèi)容物膨脹，刺激腸壁→腸管蠕動↑→排便。

5、維持腸道菌群平衡：抑制有害菌，促進有益菌生長，保持雙歧桿菌的優(yōu)勢。

6、預(yù)防結(jié)石生成：降低膽固醇，減少二次膽汁酸，使膽結(jié)石的形成機會減少。1、中和胃酸，保護修復(fù)胃粘膜；甲殼素呈堿性，與胃液中的胃酸作用，能達到中和胃酸的效果。同時甲殼素在胃粘膜表面可形成一層薄膜，使?jié)兠娌皇苎装Y、酸堿和物理性刺激，促進肉芽組織生長，有利病變的修復(fù)。2、防止惡性潰瘍癌變；由于甲殼素中和胃酸，促進新生肉芽生長促進自愈。尤其是甲殼素能提高機體體液免疫和細(xì)胞免疫，因此能防癌。第9頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月四、調(diào)節(jié)血壓甲殼素分子中帶有正電荷的-NH3+，和血液中的CL-結(jié)合→排出體外→血壓↓。CL-↑抑制使動脈血管擴張的激肽→血壓增高活化血管緊張素原轉(zhuǎn)化酶→血管緊張素原轉(zhuǎn)化成血管緊張素Ⅰ→血管緊張素Ⅱ

中小動脈收縮→血壓收縮腎素分泌↑→血壓收縮↗↘↘↗第10頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月五、調(diào)節(jié)血脂1、抑制食物中膽固醇的吸收。

2、甲殼素能抑制胰脂肪酶對脂肪的分解，從而抑制了脂肪的吸收。

3、促使膽固醇轉(zhuǎn)化成膽汁酸

4、帶正電荷、纖維性，吸附、沖刷血管壁上的脂肪沉積物→降脂、改善動脈硬化。

5、甲殼素降低了低密度脂蛋白、提高了高密度脂蛋白，前者是惡性脂蛋白，后者為良性脂蛋白。第11頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月六、調(diào)節(jié)血糖①調(diào)節(jié)體液PH值，使胰島素活性增強②活化修復(fù)損傷的胰島細(xì)胞③提高靶組織胰島素受體的活性④減少糖分的吸收⑤改善并發(fā)癥第12頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

七、抑制腫瘤1、甲殼素能抑制毒性激素對身體的損傷作用。2、抑制癌細(xì)胞生長：甲殼素能抑制糖酵解，使癌細(xì)胞缺乏能量供應(yīng)，導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡。3、抵制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移：甲殼素能優(yōu)先于血管壁上的“接著分子”結(jié)合，使癌細(xì)胞失去結(jié)合的機會，從而抑制癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。4、減輕放化療的副作用。5、與某些抗癌藥配伍，可產(chǎn)生協(xié)同作用。第13頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月八、強化肝臟功能1、甲殼素與干擾素并用,促進肝炎病毒抗體產(chǎn)生。2、甲殼素→醛脫氫酶活性↑→由乙醇轉(zhuǎn)化來的乙醛迅速轉(zhuǎn)化為乙酸→后者再分解為CO2與H20，→緩解乙醇對肝的損傷→防止酒精性肝損傷。3、活化肝細(xì)胞，增加解毒功能，降低血脂，預(yù)防脂肪肝和肝硬化。第14頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月甲殼素造福人類健康的瑰寶第15頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)甲殼素的結(jié)構(gòu)與分離第16頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月一、甲殼素的結(jié)構(gòu)甲殼素的化學(xué)名稱為（1，4）-2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖，是線型多糖類聚合物，簡稱為N-乙酰-D-葡糖胺。第17頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

甲殼素(chitin)又名幾丁質(zhì),是自然界中含量僅次于纖維素的一種多糖,同時,也是地球上數(shù)量最大的含氮有機化合物。其在自然界中主要存在于節(jié)肢動物(主要是甲殼綱如蝦、蟹等,含甲殼素高達58%～85%)、軟體動物、環(huán)節(jié)動物、原生動物、腔腸動物、海藻及真菌等中,另外在動物的關(guān)節(jié)、蹄、足的堅硬部分,肌肉與骨結(jié)合處,以及低等植物中均發(fā)現(xiàn)有甲殼素的存在。

第18頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月甲殼素(chitin)與殼聚糖(chitosan)是一種天然無毒性高分子，并且具有生物可分解性，它的構(gòu)造類似纖維素，由1000-3000個N-乙葡萄糖胺（N-Acetyl2-Amino-2Deoxy-d-D-Glucose或n-Acetyl-d-Glucosamine）單體以B-1,4鍵所構(gòu)成的直鏈狀高分子醣類。不具有毒性且可以被生物體分解，具有生物活性，被視為最具有潛力的生物高分子。第19頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月在自然界中幾丁質(zhì)是地球上含量最豐富的胺基醣型式的多醣，含量僅次于纖維素；它主要存在于昆蟲類及水生甲殼類等無脊錐動物的外殼上，以及真菌類的細(xì)胞壁，它在生物體中所扮演的角色主要是用來作為身體骨架及保護作用。蝦（螃蟹）殼里各有三成左右的蛋白質(zhì)、碳酸鈣和幾丁質(zhì)(chitin)。用稀堿去除其蛋白質(zhì)，再用稀酸來排除碳酸鈣，就能得到較純的幾丁質(zhì)(chitin)。再將幾丁質(zhì)(chitin)處理就變成了幾丁聚醣(chitosan)。甲殼素普遍存在于植物中的低等藻類、菇類和真菌的細(xì)胞壁，以及動物中的昆蟲、甲殼類外層表皮，其中以蝦蟹外殼為幾丁質(zhì)最常見之來源。根據(jù)文獻報導(dǎo)，全球蝦蟹殼年產(chǎn)量近2,000萬噸，貝類、蚵類年產(chǎn)幾丁質(zhì)139萬噸，發(fā)酵副產(chǎn)品中的絲狀菌類年產(chǎn)幾丁質(zhì)79萬噸，幾丁質(zhì)可謂取之不盡，用之不竭。第23頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月二、甲殼素的功效強化免疫力---甲殼素能提高身體的免疫機能，加強免疫細(xì)胞的增殖，因此有強化免疫力的功效。日本發(fā)表的動物實驗證實，甲殼素的免疫強化作用有助于減少腫瘤細(xì)胞的傷害，及促進肝臟受損細(xì)胞的新生與正?；?。無毒性抗癌效果---甲殼素的抗癌效果已由日本東北藥科大學(xué)確認(rèn)，且其抗癌效果適合生物體而無毒性反應(yīng)出現(xiàn)。北海道大學(xué)的研究小組也發(fā)現(xiàn)，甲殼素有抑制惡性腫瘤細(xì)胞擴散及移轉(zhuǎn)的效果。降低膽固醇---甲殼素在體內(nèi)以帶正電的陽離子形態(tài)出現(xiàn)，可與膽酸和膽鹽結(jié)合，因而抑制小腸對膽固醇的吸收，不但會減少膽固醇在肝臟的堆積量、也可降低惡性膽固醇(LDL)的濃度、提高良性膽固醇(HDL)的含量，因此對于預(yù)防動脈硬化及心血管疾病有很好的效果。改善消化機能---甲殼素可促進腸內(nèi)有益菌叢的繁殖，抑制有害菌叢的滋生，及減少大腸菌生長的機會，因此可以達到健胃整腸的功效。第24頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月抑制過量攝取食鹽而導(dǎo)致的高血壓---甲殼素的成份幾丁質(zhì)與幾丁聚醣是不會被人體吸收的一種高分子聚合物。日本水產(chǎn)廳主導(dǎo)的一項研究結(jié)果顯示，添加在食品中的甲殼素會被人體由于離子吸附作用而使食鹽附著其上，因此保留了食品原來的風(fēng)味、但又不致使食鹽被人體過度吸收。所以欲控制血壓的人吃了含有添加甲殼素的食品，就不會有攝取過量食鹽的困擾了。減少體內(nèi)重金屬的積蓄---重金屬在體內(nèi)蓄積會造成神經(jīng)性病變、器官功能失調(diào)等后遺癥。甲殼素可以吸附銅、鎘、鋅、鈾等重金屬，并排出體外。在環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，甲殼素有助于體內(nèi)廢物的排除，而確保人體生理機能的正常運作。甲殼素的減肥作用---甲殼素的減肥作用，是指其本身所帶的正負(fù)電離子與食物中帶負(fù)電的脂肪自動附著結(jié)合，阻斷脂肪分解酵素的做用，使得脂肪在腸內(nèi)不被吸收而直接排出體外。甲殼素會與脂肪結(jié)合排出體外，但是不會和重要營養(yǎng)素的蛋白質(zhì)結(jié)合，所以不會對人體造成危害。具備能讓想減肥的人安心使用，又不影響?zhàn)B份吸收的效用。甲殼素不同于一般減肥食品的抑制食欲，或使人造成腹瀉來達成減肥效果。更甚者對于消化道還有改善代謝機能的功效。第25頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月三、甲殼素的開發(fā)應(yīng)用前景甲殼素中的主要成分幾丁質(zhì)與幾丁聚醣是由天然物質(zhì)所制取的生物高分子，與天物體細(xì)胞有良好的生物兼容性（biocompatibility），不具毒性且可以被生物體分解，具有生物活性，因此廣泛地應(yīng)用在醫(yī)藥食品等方面。甲殼素的主要應(yīng)用方向有：1、機能食品2、醫(yī)藥用品3、食品加工4、紡織品5、環(huán)保用品第26頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1、機能食品前幾丁聚醣在機能性食品上的應(yīng)用最受到矚目，具多項生理調(diào)節(jié)機能，包括無毒性的抗癌效果、改善消化吸收機能、降低脂肪及膽固醇攝取、降低高血壓、強化免疫力等。通常造成高血壓及心臟病的原因是脂肪、鹽分的過量攝取，這也是目前的主要病因。而幾丁質(zhì)和幾丁聚醣具有很好的調(diào)節(jié)血壓能力，它帶有正電荷的纖維分子，可以吸收帶有負(fù)電性的脂肪酸、膽固醇、食鹽的氯離子等，因而具有調(diào)節(jié)血壓的作用，在臨床醫(yī)學(xué)上已有許多實例。幾丁聚醣在市面上最熱門的用途是體重調(diào)節(jié)。經(jīng)過醫(yī)學(xué)證實，在餐前服用幾丁聚醣可以在胃中吸收食物中的脂肪球，避免過量脂肪吸收。通常幾丁聚醣可吸收五倍的脂肪酸，已被廣泛應(yīng)用于瘦身健康食品上。第27頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月2、醫(yī)藥用品甲殼素除了前面所提到的具有生物活性外，同時具有抑菌性，因此十分適合拿來當(dāng)做醫(yī)藥用的無菌敷材。甲殼素另外還具有緩釋性：利用幾丁聚醣及其它成膠物質(zhì)形成一錯合物，可包埋藥物或其它以達到控制物質(zhì)釋出之特性，以使藥物于適當(dāng)?shù)臅r間釋放適當(dāng)?shù)膭┝俊Ａ硗?，甲殼素在醫(yī)藥方面的用途還有血液凝固阻抗劑、促創(chuàng)傷愈合等功效。第28頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月3、食品加工甲殼素具抗菌性，因此在食品加工上可用為食物防腐用，避免使用人工合成的防腐性，是較健康的食物保存劑。甲殼素還可以促進腸內(nèi)有益細(xì)菌增殖，因此可用于乳制品、病人用食品之添加，增進人體抵抗力。甲殼素還可以做為乳化劑、吸著劑、食品加工脫酸劑、保濕劑……等等均為其在食品加工上常見的應(yīng)用。第29頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月4、紡織品甲殼素具強大的抗菌能力，故可利用抽絲技術(shù)制成抗菌防臭纖維與織品。

第30頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月5、環(huán)保用品甲殼素具吸附及螯合性，可以和重金屬離子形成錯合物，再加上其生物可分解特性，不致于造成二次公害，因此為一良好的水處理材料。第31頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月四、從蟹殼中提取甲殼素的生產(chǎn)工藝洗凈蟹殼，用5%-6%的HCl在室溫20℃下浸泡24小時，不斷攪拌以充分除去鈣質(zhì)，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小時以除去蛋白質(zhì)。得沉淀物，將沉淀物水洗3次，清洗后的沉淀物用0.5%的高錳酸鉀處理1小時。得沉淀物。沉淀用1%的硝酸在60-70℃下浸泡30-40分鐘，得白色產(chǎn)品。水洗，干燥，得