神奇的甲殼素

策劃 本刊編輯部

執(zhí)行 郭燕茹 司慧

采訪專家 趙黎明 華東理工大學生物工程學院副院長、教授

1811年，法國學者布拉克諾發(fā)現(xiàn)了甲殼素，但直至20世紀50年代.學界才開始進行大量研究。1811年歐美學術(shù)界相關(guān)研究專家提出.甲殼素類物質(zhì)是繼脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素等生命要素之后的第六生命要素！

甲殼素雖然被專家們賦予如此盛名，但在日常生活中大多數(shù)人卻是通過保健或減肥產(chǎn)品的廣告來了解甲殼素的。那么，五彩光環(huán)之下的甲殼素到底是什么？為此，我們采訪了華東理工大學生物工程學院副院長趙黎明教授，為大家解開甲殼素的奧秘。

甲殼素結(jié)構(gòu)與纖維素相似

甲殼素在自然界中含量非常豐富，是地球上僅次于纖維素的第二大天然聚合物。蝦、蟹殼富含這種成分，它與碳酸鈣及蛋白質(zhì)結(jié)合，構(gòu)成蝦蟹堅硬的外殼.除了蝦蟹殼之外，很多低等植物菌類、昆蟲等甲殼動物的外殼、真菌的細胞壁中也可以提取甲殼素，只是蝦蟹殼中甲殼素含量高且易于提取，是商品甲殼素的主要來源。

甲殼素的分子結(jié)構(gòu)與纖維素十分相似。一般來講，是將蝦、蟹殼通過強酸、強堿處理，脫蛋白、去除鈣質(zhì)后得到。

為使甲殼素更容易溶解和加工利用，可進行脫乙酰基處理，脫乙?；谋壤礁撸淙芙庑阅茉胶?，當脫乙酰度超過50%后就變成了殼聚糖.殼聚糖可溶于弱酸，雖然不溶于水，但可通過人體腸道中的微生物酶降解得到部分小分子量的殼寡糖，一般情況下降解比例僅為1%～5%，其余95%的聚糖則通過人的腸道系統(tǒng)排出。

殼聚糖再經(jīng)過進一步的降解，得到殼寡糖，又稱“氨基寡糖”。殼寡糖可直接溶于水，大部分低聚合度的殼寡糖可直接被人體吸收，參與人體的生理調(diào)節(jié)。

殼聚糖的生物利用性

殼聚糖是一種多糖，在營養(yǎng)學中它對人體的營養(yǎng)作用與多糖類膳食纖維類似，在一些動物試驗中表現(xiàn)出降血脂、免疫調(diào)節(jié)等功能.在我國食藥監(jiān)局審批的保健食品中，甲殼素、殼聚糖類產(chǎn)品一般批準的功能宣稱是輔助降血脂、增強免疫力，在國外也常常被人用來治療肥胖、長期血液透析患者的高膽固醇血癥和克羅恩病。

減肥

殼聚糖是一種天然可食性陽離子多糖，可溶于弱酸，在胃酸作用下會形成凝膠態(tài)，到達腸道后可物理吸附少量油脂，理論上有一定的降脂減肥效果。

一說到減肥恐怕很多人會兩眼放光，但是服用殼聚糖要與限制總熱量結(jié)合才有可能減輕體重，如果不限制攝入總熱量，單獨服用殼聚糖僅僅能夠起到“刮油”的效果，直接減肥效果并不一定顯著，而且長時間過量食用殼聚糖，會引起胃部不適或者便秘。對甲殼類食物過敏者慎食殼聚糖類減肥產(chǎn)品。

在我國食藥監(jiān)局審批的保健食品中，甲殼素、殼聚糖類產(chǎn)品一般批準的功能宣稱是輔助降血脂、增強免疫力，在國外也常常被人用來治療肥胖、長期血液透析患者的高膽固醇血癥和克羅恩病。

保鮮

殼聚糖同甲殼素一樣，也是不能被人體消化吸收的，但是殼聚糖具有獨特的理化特性：高黏度、良好的吸水性、保濕性、成膜性、增稠性、凝膠性等，這些特性也是殼聚糖具有保鮮效果的重要因素。

殼聚糖保鮮主要是利用其良好的成膜性，通過涂抹和浸泡果蔬，在果蔬表面形成一層薄膜，從而形成微氣調(diào)環(huán)境，使內(nèi)外氣體交換變慢，減少果蔬氧氣的吸入，減緩二氧化碳對外擴散，可有效抑制果蔬的呼吸作用，減緩營養(yǎng)物質(zhì)的損耗。

抗菌

殼聚糖具有抗菌性，能減少細菌對果蔬和肉類的感染腐敗，主要原因是殼聚糖具有很多帶正電荷的氨基基團，與微生物細胞膜表面帶負電的物質(zhì)相互作用，可使細胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生泄漏死亡；其次是殼聚糖可在微生物表面形成致密膜，阻止微生物呼吸及營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運，從而對細菌、真菌等微生物起到抑制作用。

基于殼聚糖的成膜性和抑菌性，可以被用來制作一些藥物載體和醫(yī)用衛(wèi)材，比如一些殼聚糖包埋的藥物、醫(yī)療紗布、傷口敷料、燒傷創(chuàng)面敷料或深加工為人造皮膚，用于大面積燒傷的治療。

殼聚糖的成膜性和抑菌性在紡織業(yè)上還可做成防霉殺菌除臭劑，將殼聚糖處理后附著在紡織品纖維上，用于制造服飾和襪子，能夠有效殺菌除臭。殼聚糖作為生物大分子也可以直接制備殼聚糖纖維。

殼聚糖深加了：殼寡糖（氨基寡糖）

殼寡糖就是殼聚糖經(jīng)過一系列生物及化學反應(yīng)分解成的低分子量的低聚合度的多糖，由于目前部分企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)還達不到實驗室制備的條件，一般行業(yè)認可含2～20個氨糖單糖的低聚糖即為殼寡糖.聚合度不同，所表現(xiàn)的功能性質(zhì)不同，比如低聚合度的殼聚糖的抑菌性更好，當降解到10個單糖分子以下的低聚糖時，對人體健康的生理活性十分豐富。

國家衛(wèi)生計生委于2014年4月16日發(fā)布了《關(guān)于批準殼寡糖等6種新食品原料的公告（2014年第6號）》。殼寡糖被納入了新食品原料目錄，可以在普通食品企業(yè)中使用.不過，對作為新食品原料的殼寡糖的加工工藝有一定要求，建議食用量≤0.5克/天，使用范圍不包括嬰幼兒食品，衛(wèi)生安全指標應(yīng)當符合我國相關(guān)標準。

階段性研究成果表明，聚合度為6～8的殼寡糖，具有顯著抑制腫瘤細胞、誘導某些癌細胞凋亡、激活人體免疫等生理活性.不同結(jié)構(gòu)和不同分子量的殼寡糖具有不同的性質(zhì)，也有不同的用途，因此其用途多樣，應(yīng)用前景廣闊，科學家們還在對其進行持續(xù)的探索。

食品保健效果

殼寡糖可在一定程度上保肝護肝；具抗炎活性，可抑制多種炎性介質(zhì)對細胞造成的炎癥損傷；抑制腫瘤活性，調(diào)節(jié)血糖活性（有效降低血糖），抗氧化活性（抵制內(nèi)皮細胞氧化性損傷），因此可以潛在開發(fā)多種功能食品或保健食品。

相關(guān)研究表明，殼寡糖還可調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)，改善腸道微生物區(qū)系分布，促進雙歧桿菌生長繁殖，增加腸絨毛密度，從而提高免疫力，是一種雙向調(diào)節(jié)的益生元。endprint