第4章 甲壳素和壳聚糖 天然高分子材料
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第四节甲壳素、壳聚糖、壳寡糖和氨糖四者的关系地球上存在的天然有机化合物中,数量最大的是纤维素,其次就是甲壳素。
甲壳素是地球上除蛋白质外数量最大的含氮天然有机化合物。
蟹壳虾壳脱钙脱蛋白制备甲壳素,甲壳素脱乙酰基就是壳聚糖,壳聚糖降解制备壳寡糖,氨糖是甲壳素的单分子糖。
1.甲壳素(Chintin)甲壳素(Chintin)中文叫几丁质,也叫甲壳质,甲壳素是人类走向健康的宝贵物质。
人类最早利用甲壳类物质治病的始于中国,著名的《本草纲目》中所记载:蟹壳有破淤消积的功能。
“蟹”字本身即指解毒的虫类。
国外最早发现甲壳素的是法国科学家布拉克诺(Braconnot),他在1811年首先从蘑菇中发现的。
之后,欧、美、日等国家医学科技界相继投入巨资予以研究、开发和应用。
日本率先将甲壳素类物质经临床实验后,以保健食品投放市场,并成为唯一可宣传疗效的功能性食品,在短短的30年后,使日本跃居世界第一长寿国。
1991年在甲壳素国际学术会议上,日本、美国的医学界、大学及营养食品机构一致将甲壳素与蛋白质、脂肪、糖、维生素和矿物质并列,被誉为人体“第六生命要素”。
后来被称为“人体的软黄金”、“血管的清道夫”、“人体免疫卫士”、“人体长寿因子”、“人体杀毒软件”等等。
为何甲壳素会有这么多的美称?让我们来慢慢地揭开它的面纱。
纤维素是我们的老朋友,我们与之朝夕相处。
甲壳素也是纤维素,只是通常我们说的纤维素,一般是指植物性纤维素,而甲壳素是动物性纤维素却被忽略。
其实它们二者是我们生活中的“黄金搭档”。
(1)甲壳素与纤维素的结构纤维素的结构式甲壳素的结构式从结构式上我们可以看出,纤维素的一个羟基换成乙酰氨基,使两种物质就产生了不同的作用。
我们日常生活中从来就离不开纤维素,而甲壳素却极少,人体又不能合成,所以只有靠外源性补充。
近年来,随着大棚的建立,农药、杀虫剂和抗生素的大量使用,严重的改变了生态系统,食物链被中断了,农业发展的环境遭到了破坏,打破了人类健康饮食的平衡,又增加了农药在日常饮食中残留的毒害,所以人们慢性病和重大疾病的患病率越来越高,并趋向于年轻化。
甲壳素和壳聚糖综述食品生物技术1班,20137710125,谭子颖一、甲壳素的概述11、甲壳素的历史1811年,法国研究自然科学史的H.Braconnot教授,用温热的稀碱溶液反复处理蘑菇,最后得到一些纤维状的白色残渣,他以为这是纤维素,并称为Fungine,即为真菌纤维素。
1823年,又一位法国科学家A.Odier从甲壳类昆虫的翅膀中分离出同样的物质,并称为chitin。
1843年,法国A.Payen发现chitin与纤维素性质不大相同。
同年,法国的ssaigne发现chitin中含有氮元素,因而证明chitin不是纤维素。
1878年,G.Ledderhose从chitin的水解反应液中检出氨基葡萄糖和乙酸。
1894年,E.Gilson进一步证明了chitin中确实含有氨基葡萄糖。
后来的研究证明,组成chitin的单体是N-乙酰氨基葡萄糖。
从1811年发现到研究清楚其结构,几乎用了100年的时间。
2、甲壳素的分布甲壳素广泛存在于甲壳纲虾、蟹的甲壳中,昆虫的甲壳,真菌的细胞壁和植物的细胞壁中。
甲壳素也存在自然界中的低等植物菌类,藻类的细细胞,被科学界誉为“第六生命要素”。
1)节肢动物,主要包括甲壳纲,如虾、蟹等,含甲壳素20%-30%,高的达到58%-85%;其次是昆虫纲,如蝗、蝶、蚊、蚕等的壳中含甲壳素20%-60%;多足纲,如蜈蚣等。
2)软体动物,主要包括双神经纲,如石鳖,蜗牛等;足纲,如乌贼,鹦鹉等;壳素含量为3%-26%。
3)环节动物,包括原环虫纲,如角蜗牛;足纲,如沙蚕,蚯蚓;的含甲壳素极少,但有的高达20%-30%。
4)原生动物,包括鞭毛虫纲,如椎体虫;肉足纲,如变形虫;纤毛虫纲,如草履虫。
5)肛肠动物,钵水母和珊瑚海。
6)海藻,主要是绿藻。
7)真菌,包括子囊菌,担子菌,藻菌等,含甲壳素从微量到45%,只要少数的真菌如Olmycetes和Trichomycetes不含甲壳素。
8)动物的关节,蹄,足等坚硬的部分,也存在甲壳素。