甲壳素行业分析
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甲壳素是存在于蟹壳等甲壳动物外壳的可食性动物纤维素,由于其独特的理化性质而被应用于各行各业,每个行业的用途不同,也就发挥的作用不同。
我们来为您详细分析一下。
甲壳素特性可相关的制品达到增稠的效果,因此在医药、食品、化妆品、农业、环保以及酶的固化载体等方面具有广泛的用途。
具体在每个行业发挥的功效我们可以通过实例来了解。
甲壳素应用范围很广泛,在工业上可做布料、衣物、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。
1、工业:甲壳素被用于水和废水净化,作为食品添加剂应用到和药品中起到增稠作用稳定食品和药品状态。
甲壳素还可以作为染料、织物、黏合剂。
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。
2、医药: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。
3、美容: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,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。
4、服装:甲壳素纤维与彩棉货纯棉等纤维制成的面料特别适合做婴幼儿服装及男女高档内衣。
甲壳素具有如下功能:一、降血糖:甲壳素可调节内分泌系统的功能,使葡萄糖指数下降,抑制血糖升高。
糖尿病是由于胰岛素分泌不足,导致糖代谢障碍,糖类不能被机体充分吸收利用,同时体内脂肪分解过度,产生的有机酸和酮体过高,从而使患者体夜呈酸性。
二、降血脂:如果胆汁酸的储量不足,肝脏必须将胆固醇转化为胆汁酸。
甲壳素与胆汁酸结合并排出体外,胆汁酸排出增加,减少了胆囊中胆汁酸量,致使肝脏从血液中吸收更多的胆固醇转化为胆汁酸,以补充其不足,使血液中胆固醇下降。
三、降血压:单分子甲壳素与氯离子结合,降低血糖中的氯离子浓度,使血管紧张素转化酶(ACE)活性降低,致使血管紧张素11形成减少,使内缓激肽增加,血管扩张作用增强,血压下降。
甲壳素纤维
甲壳素纤维是一种天然纤维素,在许多植物的细胞壁和甲壳类动物的外壳中都
可以发现。
它具有许多重要的应用领域,包括食品、医药、工业等。
甲壳素纤维的结构
甲壳素纤维主要由纤维素和壳多糖组成。
纤维素是一种多糖类化合物,由葡萄
糖分子组成。
壳多糖是甲壳素纤维中另一种重要的成分,主要由氨基葡萄糖分子组成。
这些成分共同构成了甲壳素纤维的结构,赋予其独特的性质。
甲壳素纤维在食品领域的应用
由于甲壳素纤维具有良好的稳定性和增稠性,它在食品加工中被广泛应用。
甲
壳素纤维可以用作食品的增稠剂、稳定剂和乳化剂,改善食品的口感和质地。
此外,它还可以作为膳食纤维添加剂,帮助促进消化系统健康。
甲壳素纤维在医药领域的应用
在医药领域,甲壳素纤维也发挥着重要作用。
由于其生物相容性和生物降解性,甲壳素纤维可以用于制备药物缓释剂和伤口敷料。
它还被用作生物医用材料,用于修复组织损伤和失去的器官。
甲壳素纤维在工业领域的应用
除了食品和医药领域,甲壳素纤维还在工业领域有广泛应用。
它可以被用作纺
织品的纤维素基质,制备出具有优异性能的复合材料。
此外,甲壳素纤维还可以用于制备环保型纸张和纸板,减少自然资源开发的压力。
总结
甲壳素纤维作为一种多功能的天然纤维素,具有广泛的应用前景。
在食品、医
药和工业领域,甲壳素纤维都展现出了独特的优势,并受到了越来越多行业的重视。
进一步研究和开发甲壳素纤维的功能性将为各领域带来更多创新和发展机遇。
《医用甲壳质可吸收缝合线》创业计划书目录1.执行总结············································2.项目背景············································3.市场机会············································4.公司战略············································5.市场营销············································6.生产管理············································7.投资分析············································8.财务分析············································9.管理体系············································10.机遇与风险········································11.风险资本的退出···································附录1.市场容量估算·······································2.市场调查和定性分析·······························3.财务附表············································1. 执行总结1.1. 公司甲壳质材料研究&开发有限责任公司是一个提议中的公司,它拥有甲壳质纤维制备的专利技术,提倡科技为本的绿色生活新理念,为人类提供尽善尽美的天然生物产品。
打造全国最大的甲壳素研发生产基地2008-03-26 16:52从破土动工到年产1000多吨的甲壳素生产线投产,大连利健生物技术开发股份有限公司仅仅用了短短一年的时间。
目前,他们已经有三大类30多款产品投入市场。
利健公司还将以同样的速度,力争用三至五年的时间,做到国内甲壳素市场份额的50%,国际市场份额的10%以上,打造一个国内规模最大、研发品类最全的甲壳素研制基地。
发现甲壳素与甲壳素结缘,是一次偶然的机会。
1997年,大连利健生物技术开发股份有限公司董事长张英伟还在政府任职时,到加拿大纽芬兰省考察。
听说团里有一位企业家想进口雪蟹壳来制做甲壳素,纽芬兰省渔业部部长兴致十足地介绍起甲壳素的广泛用途。
访问团所有成员,包括那位企业家都非常惊讶,他们第一次听说,作为一种新兴材料,甲壳素有如此多的神奇功用。
那位企业家连连慨叹,原来,他以每吨几十万元出口的甲壳素原料,经过深加工后,就变成了每吨上千万元的产品。
考察回国后,应那位企业家的要求,他又通过从哈佛大学拿到了甲壳素研究资料,再进一步证实了甲壳素在诸多领域的广阔前景。
一年后,在一位深谙甲壳素的长者极力劝说下,张英伟最后下定决心,毅然放下正在上升的仕途,投身于甲壳素事业。
当时,国内甲壳素行业正处于起步阶段,不仅没有龙头企业,也缺乏规范的行业标准,企业的发展普遍缺乏长远的战略规划和科学管理体制,这些行业共同的问题,成为当时甲壳素企业经营发展无法逾越的难题。
经历了4年的辉煌,初创的企业还是没能持续发展下去。
对于这个行业,张英伟有着十足的自信,他说,目前甲壳素行业在世界得到快速发展,2006年世界甲壳素需求8000余吨,而世界年产量仅为5000余吨。
预计到2010年世界对甲壳素的需求将达到20000吨,约合价值30亿元人民币,加上甲壳素中间品和衍生品产值将形成500亿元的市场,按照目前甲壳素产量的增长将难以满足国内外急切的市场需求,甲壳素开发利用前景十分广阔。
目前,发达国家争相开发甲壳素应用技术,以期在即将到来的甲壳素发展热潮中占据一席之地。
甲壳素的作用甲壳素,是一种来源于海洋生物壳或壳类动物的天然有机物质,它具有多种重要的功能和作用。
以下将从食品、保健品和医药等方面为大家详细介绍甲壳素的作用。
首先,甲壳素在食品工业中起到了重要的作用。
甲壳素具有一定的胶凝性和稳定性,在食品加工和制作过程中常被用作增稠剂、稳定剂和乳化剂等。
例如,在果冻、糖果和饼干等食品中加入甲壳素可以增加食品的黏性和弹性,使其更加口感丰富。
此外,甲壳素还可以防止食品细菌的生长和腐败,延长食品的保质期。
其次,甲壳素在保健品领域也具有重要的作用。
甲壳素是一种天然的膳食纤维,可以有效地增加肠道蠕动,促进排便,预防便秘。
同时,甲壳素还可以吸附和排除肠道内的有害物质和毒素,保持肠道的清洁和健康。
此外,甲壳素还可以调节血糖、血脂和血压等指标,预防心血管疾病的发生。
因此,甲壳素常常被用作保健品的重要成分,有助于人们的健康和养生。
最后,甲壳素在医药领域也具有广泛的应用。
甲壳素具有良好的生物相容性和生物可降解性,可以被人体所接受和分解。
因此,甲壳素在药物缓释、止血和组织修复等方面具有潜在的应用价值。
例如,在药物缓释系统中,甲壳素能够作为载体,将药物包裹在内部,控制药物的释放速度和时间,减少药物的副作用。
同时,甲壳素还可以促进伤口的愈合和组织的再生,有助于创伤和手术后的恢复。
总而言之,甲壳素具有多种重要的功能和作用。
它不仅在食品工业中可以用作增稠剂和稳定剂,还可以用作保健品的重要成分,有助于人们的健康和养生。
此外,甲壳素在医药领域也有广泛的应用,可以作为药物缓释系统的载体,促进伤口的愈合和组织的再生。
因此,甲壳素作为一种天然的有机物质,在各个领域都具有重要的价值和应用前景。
甲壳素材料的功能化及其应用研究随着科技的不断发展和人们对环境保护的日益重视,功能化材料的研究和应用逐渐成为热点话题。
而甲壳素材料,作为一种独特的天然资源,以其丰富的特性和广泛的应用领域备受关注。
本文将探讨甲壳素材料的功能化方法以及应用研究。
首先,让我们来了解一下甲壳素材料的特性。
甲壳素是一种存在于甲壳动物外壳中的有机物质。
它具有多种独特的功能性特点,如高强度、良好的热稳定性和生物可降解性等。
此外,甲壳素还含有丰富的氨基糖和胺基糖等有机化合物,使其具备了一定的生物活性,可以用于药物传递、组织工程和生物传感等领域。
针对甲壳素材料的功能化,目前主要有两种主要方法:一是通过物理和化学手段对甲壳素进行改性,例如通过磺酸化、酯化和氧化等方法。
这些改性可以改变甲壳素的表面性质和溶解性,从而为其后续的应用提供便利。
另一种方法是将其他功能性物质与甲壳素材料结合,形成复合材料。
这种方法可以进一步改善甲壳素的性能,并赋予其新的功能,如抗菌、导电和光学特性等。
在医学领域,甲壳素材料具有广阔的应用前景。
它可以用作药物传递系统的载体,通过调控甲壳素的化学、孔结构和表面性质,实现药物的缓释和靶向传输。
此外,甲壳素材料还可以用于修复和重建组织。
它可以提供细胞粘附和生长所需的支架结构,并促进新生组织的形成。
这对于骨骼修复、脊椎间盘再生和皮肤创伤修复等领域具有重要意义。
除了医学领域,甲壳素材料还有诸多其他应用。
在食品工业中,甲壳素可以被用作食品包装材料,具有良好的保鲜性和抗菌性,有助于延长食品的保质期。
在环境保护中,甲壳素材料可以作为吸附剂,用于污水处理和废水中有毒物质的去除。
此外,甲壳素材料还可以用于能源储存和催化反应等方面的研究。
值得一提的是,甲壳素材料的研究和开发面临着一些挑战。
首先,甲壳素自身的特性和提取方法限制了其功能化的程度。
其次,目前功能化改造的方法还不够成熟和多样化。
此外,甲壳素材料在大规模应用中的成本和可持续性问题也需要加以解决。
甲壳素生产工艺甲壳素是一种生物质材料,广泛应用于食品、医药、化妆品等行业。
在甲壳素的生产过程中,存在着一系列的工艺步骤和技术要点。
本文将详细介绍甲壳素的生产工艺。
一、原料准备甲壳素的原料主要来源于海产品的壳,如虾、蟹、贝类等。
首先,需要对原料进行清洗和处理,去除杂质和残留物,并将其破碎成适当大小的颗粒。
二、酸碱处理经过原料准备后,需要进行酸碱处理。
首先是酸处理,将原料颗粒浸泡在酸性溶液中,以去除其中的无机盐和蛋白质等杂质。
然后,进行碱处理,将酸处理后的原料颗粒浸泡在碱性溶液中,以去除其中的色素和脂肪等物质。
三、脱蛋白脱蛋白是甲壳素生产过程中的重要步骤。
通过酸碱处理后,仍然存在一定量的蛋白质残留在原料中。
脱蛋白的方法可以采用酶解法或高温处理法。
酶解法是利用特定的酶将蛋白质降解为小分子物质,从而实现脱蛋白的目的。
高温处理法则是通过加热原料,使蛋白质在高温下发生变性,然后通过过滤等方式去除蛋白质。
脱色是为了去除原料中的色素物质,使甲壳素具有较高的纯度和洁白度。
常用的脱色方法有活性炭吸附法、氧化法和还原法等。
活性炭吸附法是利用活性炭对原料中的色素进行吸附,从而实现脱色的效果。
氧化法则是通过氧化剂对原料中的色素进行氧化,使其变成无色物质。
还原法是将原料中的色素还原为无色物质,常用的还原剂有亚硫酸氢钠等。
五、溶解和沉淀脱色后的原料需要进行溶解和沉淀处理。
将脱色后的原料颗粒浸泡在酸性溶液中,使甲壳素溶解出来。
然后,通过调节溶液的酸碱度和温度等条件,使甲壳素逐渐沉淀出来。
沉淀后的甲壳素经过过滤、洗涤等步骤后,可以得到较纯净的甲壳素产物。
六、干燥和粉碎沉淀后的甲壳素需要进行干燥和粉碎处理。
首先,将甲壳素产物进行初步干燥,去除其中的水分。
然后,通过粉碎机将干燥后的甲壳素产物研磨成适当的粒度。
七、包装和贮存对甲壳素进行包装和贮存。
将甲壳素装入密封的包装袋或容器中,以防止潮湿和氧化。
同时,要注意存放环境的温度和湿度,以确保甲壳素的质量和稳定性。
中国壳寡糖行业市场运行现状及前景分析壳寡糖是一种由甲壳素转化来的天然低分子聚糖,是自然界中唯一带正电荷阳离子碱性氨基低聚糖,有抗氧化、抑菌、抗肿瘤、增强免疫力、诱导植物抗病性等多种生物活性。
广泛应用于医药、保健食品、生物兽药、饲料添加剂、日用化工领域、农业等领域。
1、壳寡糖行业产业链分析虾蟹壳来源的壳寡糖是当前行业内的主流,部分厂商也使用藻类或者壳聚糖生产,不过值得重视的是微生物(提取)来源发展速度也很快。
总的来看,随着国内水产养殖的发展,甲壳类水产品养殖量总体稳定的增长,但由于市场供需关系,以及捕捞产量影响,甲壳类水产品产量存在一定的波动,2019年我国甲壳类水产品产量达到了782.7万吨。
估计2020年甲壳类水产品产量达到807.2万吨。
2019年养殖产量567.43万吨,捕捞产量215.27万吨,捕捞产量已经连续4年下降。
养殖产量增速明显提升。
估计2020年养殖产量仍将保持增长态势,为602.7万吨,捕捞产量204.5万吨。
1、壳寡糖行业产能分析2019年我国壳寡糖产量1534吨,同比2018年的1365吨增长了12.38%,2020年中国壳寡糖行业产量达到1645吨。
近几年我国壳寡糖产量及增速情况如下图所示:2、壳寡糖需求分析壳寡糖是甲壳素脱乙酰基后的产物壳聚糖经过降解而得的低分子聚合物,其链段分子上连接着大量的活泼性基团羟基和氨基,因此具有分子量低、溶解度高、吸湿保湿性好、吸收能力强和具有较好的生物相容性等优点,同时还具有抗炎、增强免疫力、抗肿瘤、抑菌、清除自由基、抗氧化等生理活性。
因此,壳寡糖产品在保健食品、医疗、化妆品等领域具有较好应用前景。
在我国,壳寡糖也已被国家认定为新食品原料。
近几年,国内壳寡糖需求量增速稳定在10%以上,行业处于产业生命周期的成长阶段。
2014年中国壳寡糖年度价格为38.8万元/吨,2019年中国壳寡糖年度价格为28.5万元/吨。
总体而言市场价格稍有下降,主要原因有,其一,随着行业不断发展,行业内企业数量不断增多,国内壳寡糖行业内市场竞争加剧;其二,我国壳寡糖行业生产工艺技术得到突破,生产成本有所降低。
甲壳素生产工艺分析由于纺织、印染、塑料、彩色胶片等工业的迅猛发展,作为广泛应用于这些工业中的多种定型剂、固色剂、粘合剂、稳定剂等等的需求量越来越大,而甲壳素则是生产这些助剂必不可少的原料。
日本平均年产甲壳素670吨,美国280吨,但只能满足其总需要量的1/3~1/4。
日本目前正在寻求从我国购买甲壳素。
而国内对甲壳素的需求量也在日益增加。
甲壳素工业的前景是广阔的。
甲壳素主要是从无脊椎动物的甲壳中提取,尤以虾、蟹甲壳中含量最高,可达10~25%。
我国生产甲壳素虽有近30年历史,但产量很低,生产工艺的发展和变化也不大,产品质量不稳定,应变能力差。
主要是受作坊型生产方式的限制,以及生产工艺掌握不当等。
笔者根据多年从事甲壳素研究和生产的实践,就目前普遍采用的生产工艺进行分析,并对如何正确理解、合理辨证地灵活调节和掌握生产工艺、确保产品质量谈一些看法。
1. 掌握好生产过程中诸因素之间的关系:甲壳素生产中,不管采用何种设备,其工艺都不可能规定为一个固定的模式。
而要根据原材料的性质、质量、生产时的气温、光照条件、反应液的浓度、反应时间的长短等等诸因素的具体情况随时进行相应的调整,灵活掌握。
就原料的品种来讲,一般有虾壳和蟹壳之分,而同是虾壳或蟹壳,又因其产地、季节、品种、鲜度、大小等等区别,它们的含钙、脂、蛋白、色素、乙酰基量都有所不同,甚至是同一只虾壳或蟹壳,其头、足、背、腹等各部位甲壳的大小、厚薄也不同,所以生产中不但用以反应的酸、碱白浓度不同,反应的温度、控制的时间亦须区别掌握。
再者,生产时的自然条件,如高温、光照等因素也会直接影响反应液浓度的高低、反应时间的长短等等。
所以,在甲壳素的生产过程中必须对原料的性质、质量,用于反应的酸碱浓度、反应时间、光照强弱这五要素有所正确理解。
尤其是在同一批产品的生产过程中,如何正确掌握反应液浓度、反应温度的高低、反应时间的长短这三者之间相辅相成但又成反比的关系。
也就是说这三个因素中的任何一个因素均与其他两个成反比的关系。
2024年甲壳素市场发展现状1. 市场背景甲壳素是一种由甲壳纤维素提取的天然纤维素材料,具有优异的机械性能和环境友好的特点。
由于其广泛的应用价值,甲壳素市场正迅速发展。
2. 市场规模根据市场研究数据显示,甲壳素市场规模不断扩大。
目前,甲壳素在纺织、建筑、制药、食品等行业的应用广泛,市场需求持续增长。
3. 市场驱动因素甲壳素市场发展的驱动因素如下:3.1 环保意识提升随着全球对环境保护意识的提高,对可再生资源的需求逐渐增加。
甲壳素作为一种天然纤维素材料,不产生污染,能有效减少对传统纤维素材料的依赖,因此受到越来越多的关注。
3.2 材料性能优异甲壳素具有优异的机械性能,如高强度、耐磨性和抗腐蚀性等。
这些特点使得甲壳素在一些特殊领域的应用得到了推广,进一步推动了市场的发展。
3.3 应用领域多样化甲壳素在纺织、建筑、制药、食品等多个领域具有广泛的应用。
随着技术的不断进步,人们对甲壳素的新型应用不断探索,这进一步拓展了市场需求。
4. 市场挑战甲壳素市场虽然发展迅速,但也面临一些挑战:4.1 供应链不稳定甲壳素的生产需要大量甲壳纤维素,但甲壳纤维素的来源有限。
目前,只有少数地区能够稳定生产甲壳纤维素,供应链不够稳定成为市场发展的限制因素。
4.2 技术瓶颈尽管甲壳素在一些领域取得了突破性的应用,但在其他领域仍存在一些技术难题,例如甲壳素的加工性能仍有待提高。
这些技术瓶颈限制了甲壳素市场的发展速度。
5. 市场前景尽管面临挑战,甲壳素市场依旧具有广阔的前景:5.1 新型应用的不断涌现随着科技进步和需求变化,新型应用领域将不断涌现。
例如,甲壳素在医疗领域的应用前景广阔,具有生物可降解性和抗菌性能。
5.2 技术发展的推动随着技术不断进步,甲壳素的生产和加工技术将得到改善,使其在更广泛的领域发挥作用。
同时,技术进步也将加速降低甲壳素生产的成本,进一步促进市场的发展。
结论甲壳素市场在环保意识提升、材料性能优异和应用领域多样化的推动下,呈现出良好的发展势头。
甲壳素和壳聚糖的化学性质和应用普拉迪普·库马尔·杜塔,乔伊迪普格杜塔和特里帕蒂阿拉哈巴德,莫逖尼赫鲁国家技术研究所,化学系211004。
甲壳素和壳聚糖是相当灵活和有前途的生物材料。
脱乙酰甲壳素和壳聚糖衍生物,更加有用和有趣的生物活性聚合物。
尽管它的生物降解性,它有许多反应性氨基酸侧链基团,其中提供化学修饰,形成了大量的各种有用的衍生物,是市售的可能性或者可以通过接枝反应和离子相互作用。
本研究着眼于当代研究甲壳素和壳聚糖对在各种工业和医学领域的应用。
关键词:甲壳素,生物降解性,壳聚糖,生物材料介绍甲壳素是第二个最普遍的物质,地球上仅次于纤维素和多糖:它是由(1→4)组成的联-2 - 乙酰氨基-2 - 脱氧- - glucose1(D-N-乙酰葡糖胺)(图1)。
它通常被认为是纤维素衍生物,甚至不会发生在生产纤维素的生物中。
它与纤维素结构上是相同的,但它在C-2位置上具有乙酰胺的组(NHCOCH3)。
同样的衍生物甲壳素,壳聚糖线型聚合物(1→4) - 连接的2 - 氨基-2 - 脱氧--D-吡喃葡萄糖,很容易推导出N-脱乙酰化,其特征在于,不同程度上的脱乙酰度,因此它是一个的N-乙酰葡糖胺和葡糖胺的共聚物(图2)。
估计甲壳素每年待产几乎与纤维素一样多。
它已成为极大的研究热点,不仅是一个可利用的资源,也可作为一个新的高功能的生物材料,潜在于各个领域中的最新进展,化学作用是相当显著的。
图1 - 甲壳素结构图2 - 部分脱乙酰甲壳素甲壳素是一种白色,坚硬,无弹性,在含氮多糖中的外骨骼中发现,以及在内部结构的无脊椎动物中发现。
这些天然聚合物表面的一个主要来源在沿海地区。
作为食品工业中获得的甲壳类的壳进行脱乙酰壳多糖的生产,在经济上是可行的,特别是如果它包括恢复类胡萝卜素。
贝壳含有相当数量的虾青素,迄今尚未合成,类胡萝卜素是作为鱼类食品添加剂销售水产养殖,特别是鲑鱼。
印度的平均降落的固体废物分数贝类介乎60,000至8万吨。
二十一世纪医药领域新材料:甲壳素时间:2009-7-17 14:09:49 作者:来源:浏览:热门关注早在400年前,《本草纲目》中就有螃蟹壳应用的记载,这是甲壳素最早的应用纪录。
1811年,法国H.Braconnot教授最早分离出甲壳素,他用温热的稀碱处理蘑菇,得到一些纤维状的残渣,他以为是纤维素,并命名为Fungine,意思是真菌纤维素。
12年后也就是1823年,另一位法国科学家A.Odier从昆虫的翅鞘中分离出同样的物质,命名为Chitin,即铠甲、信封的意思。
1859年法国C.Rouget第一次分离出壳聚糖,命名为Chitosan。
从发现甲壳素后的一个半世纪,甲壳素的研究进展缓慢。
20世纪下半叶,随着对纤维素、蛋白质和甲壳素及其他糖类等生物大分子的研究,有机化学诞生和发展起来。
甲壳素的研究重心也从欧洲转向日本。
1977年英国Muzzarelli教授发起并主持了第一届甲壳素和壳聚糖国际会议,以后每2年召开一次。
在1991年的会议上,美、欧的医学科技界、营养食品研究机构将其誉为第六要素。
我国于1952年开始研究。
20世纪90年代是研究的全盛时期。
1997年,研究开发课题列入国家科委九五攻关计划,归属863计划。
2000年前后酶法生产壳寡糖的方法被攻克。
近年来,我公司研究人员对甲壳素及其衍生物进行了深入研究,提供了许多有价值的资料,展示了它广阔的应用前景。
本文对甲壳素在医药上的应用做一简介,以利于这一资源的开发和利用。
下面就甲壳素及衍生物的生物功能及其临床应用综述如下:甲壳素及几丁聚糖的许多临床医学应用不仅仅是依据其独特的理化性质、无毒性、生物可降解性以及良好的生物相容性,更重要的是基于其优异的生物学功能。
为全面了解认识其生物学功能,国内外做了大量基础研究,我们在此基础上也做了许多实验研究。
在此,仅以其重要的五大功能,即:对机体细胞生长的调节作用、抑制微生物生长的作用、对凝血功能的调节作用、促进创面愈合作用以及吸附作用逐一予以阐述。
甲壳素及壳聚糖在纺织工业中的应用1 概述甲壳素(Chitin)又名甲壳质、几丁质等,是一种丰富的自然资源,每年生物合成近10亿吨之多,是继纤维素之后地球上最丰富的天然有机物。
甲壳素的结构与纤维素极其相似,是一种天然多糖,可命名为(l,4)-2-乙酸氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖。
甲壳素兼有高等动物组织中胶原质和高等植物组织中纤维素两者的生物功能,对动、植物都具有良好的适应性,同时还具有生物可降解性和口服无毒性,因此近年来它已成为一种用途广泛的新型材料。
壳聚糖(Chitosan)是甲壳素脱乙酸化的产物,能溶于低酸度的水溶液中,因其含有游离氨基,能结合酸分子,故具有许多特殊的物理化学性质和生物功能。
壳聚精是甲壳素最重要的衍生物,是甲壳素脱乙酸度达到70%以上的产物,也是迄今为止发现的唯一天然碱性多糖,具有无毒性、可生物降解性、良好的生物兼容性等特性。
另外,壳聚糖分子中存有大量的氨基和羟基,可以通过化学反应在其上引入各种功能性基团进行化学修饰作为低等动物组织中的纤维成分,所以表现出了极高的应用价值和广泛的发展前景,是一种新型的多功能织物整理剂,在印染、抗折皱、防毡缩、抗菌和纤维滤嘴等方面应用广泛。
此外,将甲壳素或壳聚糖纺成纤维,进而加工成外科用的可吸收手术缝合线、伤口敷料、人造皮肤等医用材料则是近年来科学家们研究的重要课题。
2 在纺织领域中的应用壳聚糖具有许多天然的优良性质,如吸湿透气性、反应活性、生物活性、吸附性、粘合性、抗菌性等,人们利用这些性能来提高棉、毛、丝绸等天然纤维织物的染色、抗菌、防皱、防缩等性能,并可应用于纺织领域的污水处理。
2.1 手术缝合线用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西每解,被人体自行吸收。
因此,当伤口愈合后,不必再拆线。
理想的外科缝合线应满足:愈合前与组织兼容;愈合时所有缝合线不拆除,逐渐被人体吸收而消失;缝合线不破坏愈合。
甲壳素纳米晶结构式摘要:一、甲壳素概述二、甲壳素纳米晶结构特点三、甲壳素纳米晶的应用领域四、我国甲壳素纳米晶研究现状及展望正文:一、甲壳素概述甲壳素,又称几丁质,是一种天然高分子多糖,广泛存在于甲壳类动物的外壳、昆虫的甲壳以及真菌的细胞壁中。
甲壳素具有良好的生物相容性、生物可降解性和优异的力学性能,被誉为“第六大生物资源”。
二、甲壳素纳米晶结构特点甲壳素纳米晶是一种具有独特纳米结构的材料。
其结构特点表现为:纳米级尺寸、高比表面积、有序的晶体结构。
这些特点使得甲壳素纳米晶具有很好的物理和化学性能,如:良好的光吸收性能、优异的力学强度、较高的热稳定性等。
三、甲壳素纳米晶的应用领域1.生物医学:甲壳素纳米晶可作为药物载体、生物支架等,应用于药物输送、组织工程等领域。
2.食品工业:甲壳素纳米晶可作为食品添加剂,提高食品的稳定性、营养价值和口感。
3.环境保护:甲壳素纳米晶具有良好的吸附性能,可用于污水处理、重金属去除等环境保护领域。
4.材料增强:甲壳素纳米晶可作为复合材料的一种组分,提高材料的强度、韧性等性能。
四、我国甲壳素纳米晶研究现状及展望近年来,我国在甲壳素纳米晶研究方面取得了显著成果,研究水平不断提高。
目前,我国已成功实现甲壳素纳米晶的制备、改性以及其在多个领域的应用。
然而,与国外先进水平相比,我国在甲壳素纳米晶研究方面仍存在一定差距,如:纳米晶制备工艺、大规模生产技术等。
展望未来,我国甲壳素纳米晶研究将继续向以下方向发展:1.优化制备工艺,提高纳米晶产量和纯度。
2.开展甲壳素纳米晶的生物学效应及安全性评价研究。
3.拓展甲壳素纳米晶在新能源、纳米电子等领域的应用。
4.加强甲壳素纳米晶产业化进程,推动其在实际生产中的应用。
总之,甲壳素纳米晶作为一种具有广泛应用前景的纳米材料,在我国的研究取得了显著成果。
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 缝合线脱乙酰甲壳素可制成纤维做手术缝合线使用,在血清、尿、胆汁、胰液中仍保持良好的拉力。
在伤口愈合后,缝合线可自动分解被组织吸收。
2.2 人造皮肤1986年,楼宝成等研制成功人造皮肤,并在临床应用中取得可喜成果,1987年该技术获国家发明专利。
这种人造皮肤不致敏、无刺激、无吸收中毒及占位排斥现象,而且透气性能好,还具有止血、抑痛和促进皮肤生长的作用。
2.3 骨组织、神经组织修复研究表明,脱乙酰甲壳素能促进骨源细胞的分化,并能促进骨骼的形成,可促进再生轴突数目的恢复以及横断面髓鞘面积的增加。
2.4 止血剂与抗凝血作用相反,甲壳素的某些衍生物具有优良的凝血作用。
3 制药方面3.1 药物制剂方面含甲壳素60%的片剂可按零级动力学释放药物有效成分,并完全符合药典规定的崩解要求。
沢柳等将甲壳素与乳糖、盐酸心得安混合后直接压片,井上等将难容于水的泼尼松与脱乙酰甲壳素混合后直接压片,溶出实验均证明其在胃液中呈零级释放。
川岛等用湿法制备甲壳素与阿司匹林颗粒,干燥后压片,此片剂在人造胃液或肠液中均呈缓释性,释放速度与甲壳素的浓度有关。
李平等将洛美沙星、明胶与脱乙酰甲壳素制成每片含洛美沙星13.33毫克的药膜,用于治疗口腔溃疡,疗效很好。
孙多生应用甲壳素制得微型胶囊的半透膜可以阻止动物细胞抗体蛋白进出,但允许营养物质、代谢产物和细胞分泌的激素等生理活性物质出入,保证了细胞的长期存活。
甲壳素还可以作为辅料制成微粒、微囊、粉剂及栓剂等。
3.2 在发酵及酶工程领域Weir等1993年成功地将难以与发酵液分离的酵母用脱乙酰甲壳素进行了分离。
XX海洋大学X万顺等将脱乙酰甲壳素作为絮凝剂用于谷氨酸发酵液菌体絮凝技术的研究,发酵液中菌体的去除率达98%以上,此项技术已获国家发明专利。
姜涌明等用脱乙酰甲壳素为载体,对木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶及胃蛋白酶进行固定化,其活力回收率分别达47%、50%、74%和55%,酶的稳定性得到明显提高。
3.3 在细胞工程领域利用动物细胞大规模培养技术,可以制备稀有的生化药物和细胞活性因子等产品。
研究证明,脱乙酰甲壳素是一种新型的细胞大规模培养用的优质材料。
陈西广等已利用其作为主要原料制成一系列微载体,这种微载体耐高温高压,可湿热除菌。
通过细胞培养实验,这种微载体能适宜来源于不同物种的细胞在其表面高密度生长。
3.4 化学反应的催化剂脱乙酰甲壳素因分子链上具有相邻的羟基和氨基,对过渡金属和稀土金属有选择性螯合作用,形成的配合物能催化某些化学反应。
3.5 分离膜甲壳素可制成交联膜、共混膜、超滤膜等,在工业中有很大用途。
另外,甲壳素在某些混合溶剂中经处理可做超滤膜使用,拉伸强度是铜玢膜的2倍。
4 环保应用甲壳素及其衍生物可作为多种助剂应用在工业中,油田污水和炼油废水中往往含有大量的悬浮物、胶体、乳化油珠及细菌。
另外,甲壳素及其衍生物在农业方面的使用也有很多优点:可使土壤中有益的微生物——放线菌增加,而使有害菌——镰刀菌(Fusarium)等减少;消灭根瘤线虫,减少土壤连作障碍;使土壤形成团粒化,改善土壤通气性,排水性和保肥力。
因而促进根部发育,使根毛增加,增加营养吸收。
甲壳素的行业发展分析甲壳素和壳聚糖由于其天然无毒和在许多领域的广泛用途,已引起许多国家的重视,现已成为最热门的研究领域之一。
甲壳素资源的供应自然也成为人们关注的热点。
就国内而言,目前壳聚糖的年产量约200t,远不能满足市场需要。
甲壳素需求分析及预测全球几乎所有的国家均在研究开发甲壳素,每年发表的论文报告上万篇,有的国家平均每3天就申报一项甲壳素应用专利。
甲壳素已是一种内涵丰富、前景广阔的全球化和高新技术化的物质,已成为世人瞩目的前沿学科领域。
若干年后将形成数百亿美元的市场。
面对世界性的甲壳素研究开发热和即将到来的甲壳素时代,对于中国来说,是一次机遇和挑战。
目前我国的甲壳素研究开发热也正在兴起。
全国有数千家科研院所、大专院校和企业从事甲壳素的应用开发,近年全国甲壳素的产量已突破4000吨大关,先后召开各类甲壳素相关的全国性学术会议8次,发表的甲壳素论文报告多达数百篇。
甲壳素壳聚糖具有许多独特的化学物理性质,近年来国际上更是十分重视对它的深入开发和应用。
目前,国际上应用甲壳质及其衍生物制备的海洋生物材料高科技产品不断推出,应用产品已达五百种以上,美国、日本、意大利、挪威、印度和南朝鲜等国相继建立甲壳质/壳聚糖生产厂,其中日本和美国是主要生产国家,同时又是主要的消费国。
在日本现在可以买到添加有壳聚糖的饼干、面条、牛奶以及甲壳质系列保健品。
通过对甲壳质和壳聚糖进行化学修饰与改性来制备性能独特的衍生物已经成为当今世界应用开发的一个重要方面。
壳聚糖被广泛用于制药,感光材料,食品添加剂,作为金属合剂以及被用于食品果蔬的防腐与保鲜;用甲壳质制备的壳聚糖易溶于水,易被吸收,并且具有抗菌,抗肿瘤和提高植物防御能力等功效;在医药工业,可制成吸收性手术缝合线、创可贴、免疫促进剂。
利用其物理机械性能,可制成膜状、胶状、粉状物和润滑剂、抗凝血剂、抗胆固醇剂、抗胃炎剂、酶固定化材料、隐形眼镜、透析膜、药物传送载体、人工肾、人工心脏瓣膜、粘膜止血剂、人造皮肤等众多用途产品。
其中最吸引人的应用是利用它们的化学或生物活性性能,如细胞结合和细胞活化性能。
也正是因为这些特征,使得甲壳质/壳聚糖及其衍生物的应用领域几乎涉及到日常生活的各个方面。
特别是当前国际走向现代化时代,工业突飞猛进,可以预言,甲壳质及壳聚糖可望有朝一日将象塑料一样融合进人们的日常生活,成为二十一世纪的支柱产业之一。
甲壳素供需综合分析及预测近年来,由于国际市场壳聚糖需求趋旺,日本和美国等从我国大量购买壳聚糖粗品,生产壳寡糖等产品,再以高科技产品返销我国,获取高额利润。
我国有丰富虾蟹壳资源和巨大的壳聚糖制品潜在市场,仅2005年国内对壳聚糖产品的需求量就达到4000吨,而目前的产量远远难以满足国内外急切的市场需求,开发利用前景十分广阔。
壳聚糖生产原料来源丰富。
我国每年水产加工业的甲壳废弃物约为三万吨,可制取3000吨的壳聚糖。
但我国的生产及应用现状远远未达到。
XX仅XX、XX、XX三地区的干品蟹壳年资源量可达3000吨,可制取300吨壳聚糖。
据了解,每年的5月至9月是生产旺季,甲壳素原料在国内外市场非常紧俏。
然而,关于壳聚糖的规模化生产,目前国内,特别是我国南方迄今尚无出口该产品的生产基地,而国外市场随着对壳聚糖应用开发的长足进步,需求量每年已达2000吨以上,供需缺口较大。
根据目前有关方面提供的国际市场情况,今后若干年,仅壳聚糖产品就将有数亿美元的市场。
我国市场上已出现近10种以甲壳素为原料制成的功能性保健食品。
近几年来,国产甲壳素以其低廉的价格、丰富的产量打入了国际市场,仅美国和日本两个国家,每年就要从中国进口数千吨甲壳素,与此同时,甲壳素的开发利用更是日新月益,2005年就有几十种甲壳素减肥药问世。
我们国家有着绵长的海岸线和丰富的内地湖泊,虾蟹壳来源广泛,为甲壳素项目提供了美好的远景。
随着甲壳素的需求量不断增大,甲壳素的身价也随之水涨船高,在美国每公斤甲壳素价值260美元,在国内也不低于100元。
如此受宠的甲壳素,它的生产原料却非常低廉,存在于各种虾蟹壳中。
可是,因为那时人们生活水平不高,虾蟹本身就是一种昂贵的食品,食用量不大,所以虾蟹壳来源也不广。
经预测,今后若干年内,甲壳素以及甲壳素衍生物的市场需求旺盛。
仅壳聚糖产品就将有数亿美元的市场,因此生产壳聚糖的市场潜力巨大,产品具有竞争能力,销售前景看好。
然而,国内的及其衍生物制品的供应不足,因此在稳定批量生产甲壳素和壳聚糖的基础上,进一步加强应用领域的技术开发和投资力度,则其市场供求前景将更为广阔。