甲壳素与壳聚糖

第二组－－－－2008－06－06甲壳素甲壳素水溶性壳聚糖壳聚糖成品壳聚糖高密度壳聚糖定义：甲壳素：也称几丁质(chitin)，壳多糖，学名为N—乙酰—2—氨基—2—脱氧—B—D—葡聚糖，分子式为(C8HI3NO)是来源于海洋无脊椎动物的外壳，真菌细胞壁和昆虫的外角质层和内角质层的一类天然高分子聚合物，它属于氨基多糖。壳聚糖：也称几丁聚糖(chitosan)，它是由几丁质在碱性条件下加热，脱去N—乙酰基后生成的。其学名为(1，4)—2—氨基—2—脱氧—B—D—葡聚糖。几丁聚糖外观是白色或淡黄色半透明状固体，略有珍珠光泽。甲壳素与壳聚糖的应用•一、在农业上的应用•二、在化妆品原料中的应用•三、在造纸化学品中的应用•四、在保健领域中的应用•五、在纺织印染业的应用•六、在食品工业中的应用•七、在医学领域中的应用•八、膜材料•九、吸附剂•十、在其他方面的应用一、在农业上的应用（1）促进种子发育：经过壳聚糖处理的植物种子发芽率高，并能促进MRNA的重新合成。2）提高抗菌力：小麦种子经过壳聚糖处理后，可以增强抗土壤真菌的能力，提高麦秆的抗倒伏能力，可提高产量。还有阻止植物病原菌细胞的发育生长，诱导出宿主植物对病原菌的防护机能。（3）药物胶囊：一次施药后，可达长期发挥药效的作用。4）地膜材料：用甲壳素作降解地膜，能在土壤中分解。（5）土壤改良剂二、在化妆品原料中的应用1）洗发香波、头发调理剂：甲壳素粉沫比表面积大，孔隙率高，吸收皮脂类油脂远大于淀粉或其他活性物质，是洗发剂理想的活性物质。2）固发剂：壳聚糖分子中的氨基质子化带正电，能和头发的负电荷相互作用，有很强的亲合力，在头发表面形成薄层，是理想的固发剂原料。3）牙膏添加剂：壳聚糖是良好的牙膏添加剂，它能够中和由口腔链球菌产生的有机酸，减弱非溶性葡萄糖在牙齿表面的附着能力，对抗腐蚀、洁齿起一定的作用。在化妆品原料中的应用三、造纸化学品（1）抗溶剂：用来改善纸张的抗溶剂性能。（2）施胶剂（3）纸张表面改性（4）纸张增强剂：理想的增强剂是线性聚合物，并具有:①聚合物官能团能充分接近纤维表面；②分子量大，具有成膜能力，对纤维有足够的粘合强度和在纤维间架桥的能力；③分子链上有许多正电荷中心和氢键中心，便于和纤维上的负电荷结合生成离子键，和纤维上非离子表面生成氢键。壳聚糖完全符合上述理论要求，是理想的增强剂。四、在保健领域中的应用（1）对消化系统的保护（2）减肥去脂作用（3）高血压的预防与治疗（4）增强免疫功能，延缓衰老在保健领域中的应用五、在纺织印染业的应用（1）纤维：可制成具有离子交换性能的织物。（2）防皱整理剂：有较好的吸附和相溶性，壳聚糖的羟基和部分氨基与纤维的羟基形成众多的分子间氢键，能起防皱效果，制作特殊用途的布料。（3）纺织整理剂：壳聚糖用作上浆料，使难上浆材质易染色，对燃料具有强亲和力，达到良好的染色效果。六、在食品工业中的应用（1）抗菌剂（2）保鲜剂：壳聚糖膜可阻碍大气中氧的渗入和瓜果呼吸产生的二氧化碳的逸出，但可使乙烯气体逸出，从而抑制好氧微生物的繁殖和延迟瓜果成熟。（3）抗氧化剂：壳聚糖与肉类的血红蛋白释放出来的金属离子鳌合形成鳌合物，抑制金属离子的催化活性，从而抑制氧化作用的形成。（4）果汁的澄清剂（5）保健食品添加剂（6）婴儿乳品添加剂（7）食物防腐剂几丁质／几丁聚糖及其衍生物在食品中的应用•1减肥食品2降血压食品•3心血管疾病防治食品4糖尿病防治食品•5胃溃疡防治食品6肝脏机能强化食品•7抗癌食品8肠内菌群调节食品•9微量元素补充食品•10人体内重金属离子排除食品•11口腔保健食品注：几丁质(chitin)也称甲壳素1减肥食品研究发现，几丁聚糖是阳离子高分子物质，当它进入人体后，能聚集在带负电荷的脂肪油滴周围，如甘油三脂，脂肪酸等，使这些高能物质不被人体吸收而排出体外，从而减少食品所提供的热量，达到减肥的目的。2降血压食品食用过量的食盐会使血压升高，这是因为食盐中的氯离子能使血管紧张素转换酶活化，把血管紧张素原分解成血管紧张素。几丁聚糖是阳离子膳食纤维，能和氯离子结合并排出体外。所以，将几丁聚糖添加到食品中，能防治人体因摄入过多氯离于而导致的高血压症。3心血管疾病防治食品胆汁酸是胆固醇在肝脏内转化生成的消化液，而且胆囊中有一定的储量。几丁聚糖可以与胆汁酸结合并排出体外。为了保持胆囊中有一定的储量，胆固醇在肝脏中加速转化生成胆汁酸，从而大大减少了进入血管中的胆固醇的含量。将几丁聚糖添加到食品中，食用后就可达到防治心脑血管疾病的目的。4糖尿病防治食品几丁聚糖的分解物N—乙酰基葡萄糖胺和葡萄糖胺刺激肝脏的迷走神经支网，使达到饥饿中枢发生饥饿感，引起全身副交感神经兴奋而使细动脉扩张，血液流量增加，使肌肉细胞的氧气、血糖、脂肪酸的供量增加，蓄滞在细胞间质的二氧化碳和水分被排除，pH值就会上升，胰岛素的敏感度就会增加，从而缓解糖尿病症状。5胃溃疡防治食品由于几丁聚糖与胃酸作用可形成胶状液，附着在胃壁上形成保护膜，防治了胃酸对损伤面的刺激，促进损伤面的修复，故添加几丁聚糖的食品是理想的辅助治疗胃溃疡的食品。6肝脏机能强化食品几丁聚糖可以增强肝脏机能，明显加快酒精的代谢，它不仅可以减少乙酸的生成，降低乙醛的浓度，而且由于乙醛得以及时处理，脂肪酸相对减少，从而防止了脂肪肝和肝硬化的形成。7抗癌食品淋巴细胞(NK细胞和LAK细胞)对内环境的pH值变化非常敏感。当pH值下降，活性也随之下降，使非特异免疫功能受到抑制和破坏。由于几丁聚糖使体液pH倾向弱碱性，故制造了淋巴细胞破坏癌细胞的环境，从而起到了防癌抑癌的作用。几丁聚糖还能抑制癌细胞毒素，所以几丁聚糖可作为优良的防癌保健食品添加剂。8肠内菌群调节食品将几丁聚糖添加到乳制品中，有利于人体对乳糖的吸收。几丁聚糖有抑制有害菌生长的功效，纠正肠道菌群失调，恢复肠道菌群的生态平衡。9微量元素补充食品由于几丁聚糖的酸性和降解产物都溶于水，将其与锌、铁、镁等络合，能形成溶于水的络合物，从而为人类补铁，锌等微量元素提供了新的载体。10人体内重金属离子排除食品几丁聚糖分子结构中有氨基和羟基，它们具有螯合二价金属离子的作用，可将金属离子排出体外，防治中毒11口腔保健食品几丁质．几丁聚糖及其衍生物为优良水溶性诱导体，可抑制能导致牙虫形成的非水溶性葡聚糖在牙齿表面上的附着，故可将几丁聚糖添加到口香糖等食品中，即可防治龋齿，又对牙周炎和牙龈炎等有一定的疗效。七、在医学领域中的应用（1）缝合线：在血清、尿、胆汁、胰液中能保持良好强度，使用它可被人体自行吸收，不易过敏。（2）人造皮肤：用壳质膜制成的人造皮肤柔软、舒适，与剖伤的贴眼性良好，且有抑痛、止血的功能。（3）止血剂：经过壳聚糖溶液浸渍过的涤纶人工血管，植入人体后，很快就会形成凝血层。（4）制备分离膜和高性能纤维：壳聚糖是制作人工肾的渗析膜和人工肝脏的良好材料。（5）药品的助剂、胶囊剂和缓释剂：无毒，且易于溶解可用于药剂的压片助剂和胶囊剂。八、膜材料（1）反渗透膜：具有较高的脱盐率和透水率，还具有强耐碱性，交链后的膜有耐酸性（2）渗透蒸发膜：用甲壳素制成的分离水和乙醇的高性能功能分离膜，与蒸馏法分离水和乙醇相比，能耗降低。（3）仿生膜：用壳聚糖制造的反渗析膜遇酸或碱不容易发生化学变化，透水性好，是一种理想的人工肾用膜。（4）超过滤膜：甲壳素制成的壳质膜，改变成膜温度及用丙酮等有机溶剂浸处理，可调整分离膜的强度及透过性能，可用作超过滤膜。九、吸附剂1）脱色吸附剂（特点）：1对酸性基因的染料有优异的吸附能力；2在水中有优良的分散性，可用简单而廉价的接触过滤法处理；3使用后的吸附剂，过滤性能优良，吸附剂易处理和回收；4原料无毒，不会引起二次污染。2）混合吸附剂:加壳聚糖可改善粉沫活性炭的性质。3）分离用吸附剂：4）重金属离子吸附剂：能有效地吸附或搜集溶液中的重金属离子。十、在其他方面的应用1）壳聚糖絮凝剂：用在城市下水遭污水、粪便处理场废水和工厂废水等的污水处理中，特别是食品工业中的废水，并从中回收蛋白质，用作鸟料或鱼类饲料。2）彩色胶片护膜保护剂等。演讲者：华萍PPT制作:陆玲娇查阅资料：吴伟飞俞海莉章春玲吴凯宾胡俊驰