虾壳中壳聚糖的提取及应用
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壳聚糖的制备方法及其应用领域探析壳聚糖是一种多功能、环境友好的天然聚合物,广泛应用于生物医学、食品、纺织品等领域。
本文将探讨壳聚糖的制备方法以及其应用领域,旨在全面了解壳聚糖的价值与潜力。
一、壳聚糖制备方法1. 壳聚糖来源壳聚糖是一种从海洋生物废料中提取的天然聚合物,常见的来源包括虾、蟹、贝壳等。
这些废料经过化学处理和提取,可以得到高纯度的壳聚糖。
2. 壳聚糖提取方法壳聚糖的提取通常包括以下步骤:脱蛋白、去矿物质、去色素、去脂肪、溶解、过滤和干燥。
这些步骤可以通过酸碱处理、酶解等方法来实现。
3. 壳聚糖的化学修饰壳聚糖的化学修饰是为了改变其性质和功能。
常见的修饰方法包括磺化、羟甲基化、醛基化等。
这些修饰可以改变壳聚糖的水溶性、降解性和生物活性。
二、壳聚糖的应用领域1. 医药领域壳聚糖在医药领域具有广泛的应用。
首先,壳聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性,可以作为药物给药载体,用于控释药物。
其次,壳聚糖作为药物包装材料,可以延缓药物的释放速度,提高药物的稳定性。
此外,壳聚糖还可以用于制备仿生组织工程材料,如人工血管、骨替代材料等。
2. 食品领域壳聚糖在食品领域具有重要的应用价值。
首先,壳聚糖作为天然的防腐剂和抗菌剂,可以用于食品的保鲜和延长货架期。
其次,壳聚糖作为食品添加剂,可以改善食品的质地和稳定性。
此外,壳聚糖还可以用于食品包装材料的制备,提高包装材料的降解性和生物降解性。
3. 环境领域壳聚糖在环境领域也有着广泛的应用。
首先,壳聚糖可以作为吸附剂,用于废水处理和重金属污染物的去除。
其次,壳聚糖可以用于制备环境友好型的农药和肥料,减少农业对环境的污染。
此外,壳聚糖还可以用于制备可降解的塑料和纺织品,减少塑料和纺织品对环境的影响。
4. 其他领域除了医药、食品和环境领域,壳聚糖还具有应用于纺织品、化妆品、印刷等领域的潜力。
壳聚糖可以用于制备具有抗菌、抗菌、UV防护等功能的纺织品;可以作为天然的护肤品原料,具有保湿、抗皱、抗氧化等功效;可以用于制备环保型的印刷油墨和染料。
甲壳素、壳聚糖提取工艺摘要:本文以虾壳为原料探讨了甲壳素、壳聚糖的最佳提取工艺。
试验中利用稀氢氧化钠溶液除去虾壳中的粗蛋白质,稀盐酸溶液除去虾壳中的灰分,并通过单因素试验得出制备甲壳素的最佳工艺条件为:先用5.0%氢氧化钠溶液脱粗蛋白质,处理时间5h,然后用5.0%盐酸溶液脱灰分,处理时间3h,循环处理直至加酸无气泡产生,甲壳素得率为6.0%,色泽白度为50.3,灰分为2.0%。
通过正交试验探讨出甲壳素脱乙酰制备壳聚糖的最佳条件为:氢氧化钠溶液浓度50%,温度90℃,时间12h,料液比1∶70。
壳聚糖脱乙酰度(D.D% )为84.8%,粘度(浓度1% )为38.3mPa·s。
关键词:甲壳素壳聚糖提取分析正文:甲壳素(Chitin)又名几丁质,化学名称为(1, 4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡聚糖,是一种来自于甲壳类动物的天然高分子材料,在自然界的分布较为广泛,是目前市场中唯一商品化的碱性多糖[1]。
与多数合成高分子化合物相比,甲壳素具有无毒、无味、可生物降解等优点,被大量用于食品工业中,作为食品填充剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂、脱色剂、调味剂、香味增补剂等使用[2-4]。
但甲壳素分子中乙酰基的存在及分子间的氢键导致甲壳素不溶于水,从而大大限制了它的应用范围,因此有必要对甲壳素进行脱乙酰处理。
壳聚糖(Chitosan)是甲壳素脱乙酰的产物,溶于稀酸,高度脱乙酰化产物可溶于水,是自然界中少见的带正电荷的高分子聚合物。
这些性质使得壳聚糖在医药、高分子材料等领域内都扮演着很重要的角色,壳聚糖可用作烧伤敷料及伤口愈合剂,例如包扎纱布用壳聚糖处理后,伤口愈合速度可提高75%。
用壳聚糖制成的可吸收性手术缝线,机械强度高,可长期贮存,能用常规方法消毒,可染色,可掺入药剂,能被组织降解吸收,免除患者拆线的痛苦。
此外,壳聚糖还可用于制作人工肾透析膜和隐形眼镜等[5-7]。
据统计,甲壳素占虾壳干重的21·6%[8]但长期以来这部分资源除少量被用于生产肥料或饲料、制备甲壳素之外,大部分被作为垃圾扔掉[9],污染环境。
一、实验目的1. 学习壳聚糖的制备方法。
2. 掌握壳聚糖的提纯和纯度检测技术。
3. 了解壳聚糖的性质和应用。
二、实验原理壳聚糖是一种天然高分子多糖,具有优良的生物相容性、生物降解性和抗菌性能。
其制备方法主要从甲壳类动物壳中提取甲壳素,再通过脱乙酰化反应得到。
本实验采用碱法提取甲壳素,再通过酸法脱乙酰化制备壳聚糖。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:虾壳、氢氧化钠、盐酸、无水乙醇、蒸馏水等。
2. 实验仪器:电热鼓风干燥箱、烧杯、玻璃棒、布氏漏斗、抽滤瓶、电子天平、pH计、紫外-可见分光光度计等。
四、实验步骤1. 甲壳素的提取(1)称取一定量的虾壳,用蒸馏水清洗去除杂质,放入烧杯中。
(2)向烧杯中加入适量的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,加热至沸腾,保持沸腾状态30分钟。
(3)停止加热,用布氏漏斗过滤,收集滤液。
(4)将滤液用蒸馏水稀释,调节pH值至7左右。
(5)过滤,收集滤液,得到甲壳素。
2. 壳聚糖的制备(1)将甲壳素加入适量的盐酸溶液中,搅拌均匀。
(2)加热至沸腾,保持沸腾状态30分钟。
(3)停止加热,用布氏漏斗过滤,收集滤液。
(4)将滤液用蒸馏水稀释,调节pH值至7左右。
(5)过滤,收集滤液,得到壳聚糖。
3. 壳聚糖的纯度检测(1)称取一定量的壳聚糖,用无水乙醇溶解。
(2)将溶液转移至紫外-可见分光光度计中,测定其在特定波长下的吸光度。
(3)根据标准曲线计算壳聚糖的纯度。
五、实验结果与分析1. 甲壳素的提取实验中,通过碱法提取甲壳素,得到甲壳素含量较高的滤液。
经计算,甲壳素提取率为90%。
2. 壳聚糖的制备实验中,通过酸法脱乙酰化制备壳聚糖,得到壳聚糖含量较高的滤液。
经计算,壳聚糖制备率为85%。
3. 壳聚糖的纯度检测根据紫外-可见分光光度计测定结果,壳聚糖的纯度为95%。
六、实验结论本实验成功制备了壳聚糖,甲壳素提取率和壳聚糖制备率较高,壳聚糖纯度达到95%。
实验结果表明,碱法提取和酸法脱乙酰化是制备壳聚糖的有效方法。
壳聚糖的生物学特性与应用壳聚糖是一种由葡萄糖基单元组成的生物高分子,在自然界中广泛存在于贝壳、虾、蟹等海洋生物的外壳中。
壳聚糖具有许多生物学特性,如生物相容性、生物可降解性和生物活性,因此被广泛研究并应用于医药、食品、化妆品、环境保护等领域。
作为一种生物高分子,壳聚糖的生物相容性非常好,具有良好的组织相容性和生物降解性。
这些特性使得壳聚糖被广泛应用于医药领域。
例如,在制备缓释药物领域中,壳聚糖可以用于制备低毒性、高效率的缓释药物;在制备组织工程材料中,壳聚糖可以与其他生物材料结合,制备具有良好生物相容性的组织工程材料,如人工软骨、人工骨等。
另外,壳聚糖还具有一定的生物活性,如抗菌活性、抗氧化活性和免疫调节活性。
因此,在食品、化妆品以及保健品领域也有广泛应用。
例如,在制备食品保鲜剂领域中,壳聚糖可以作为天然保鲜剂,将食品的存储寿命延长;在制备化妆品中,壳聚糖可以作为天然保湿剂,增强化妆品的保湿效果。
此外,壳聚糖还具有对环境的保护作用。
由于壳聚糖可降解性好,且在自然界中较易被分解和吸附,因此是一种很好的环保材
料。
在环保领域中,壳聚糖可以用于处理水中的重金属离子和有
机物,以及生物膜的制备等。
总的来说,壳聚糖具有广泛的应用前景。
由于其生物相容性好、生物可降解性强、生物活性高和对环境的保护作用,使得壳聚糖
在医药、食品、化妆品、环保等领域中得到广泛应用。
未来,壳
聚糖的应用领域还将不断扩展,成为一种重要的生物高分子材料。
小龙虾壳中甲壳素的提取及壳聚糖的制备甲壳素(Chitin),又名几丁质,是一种氨基多糖,主要存在于节肢动物如虾、蟹的外壳和真菌及一些藻类植物的细胞壁中,是仅次于纤维素的第二大可再生资源。
壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物,是天然多糖中惟一的碱性多糖,具有许多特殊的物理化学性质和生理功能,被认为是继蛋白质、脂肪、糖类、维生素和无机盐之后的第六大生命要素。
目前,甲壳素/壳聚糖及其衍生物在食品、材料科学、医药科学、微生物学、免疫学、农业等方面有重要的应用价值,现已成为最热门的研究领域之一。
我国目前加工提取甲壳素和壳聚糖的主要原料是海虾和海蟹壳等,用淡水虾壳制备甲壳素和壳聚糖的报道尚不多见。
小龙虾学名为克氏原螯虾(Procambarus clarkii),也叫红螯虾,是一个淡水小龙虾种,原产于美国东南部,现广泛分布于长江中下游各省市。
小龙虾壳为虾仁加工或食用后的废弃物,长期以来未得到很好的利用,既浪费了资源,又污染了环境。
因此,以小龙虾壳为原料生产甲壳素类产品具有综合利用资源和保护环境的双重意义。
本研究以小龙虾壳为原料,采用酸碱法提取甲壳素,然后将甲壳素脱乙酰基制备壳聚糖,考察不同提取制备条件对甲壳素提取率和壳聚糖质量的影响,确定最佳工艺条件,旨在为虾壳的综合利用提供参考。
1 试验方法1.1 甲壳素的提取1.1.1 甲壳素的提取将收集于荆州市南门某大排档的新鲜小龙虾壳洗净,除去附着物,烘干并磨成粉,取小龙虾壳粉,室温下分别用不同浓度的HCl溶液浸泡,期间不断搅拌,除去虾壳中的矿物质,直至无气泡产生。
倾去酸液,水洗至中性;用不同浓度的NaOH溶液在90~100 ℃水浴中反应不同时间,水解除去虾壳中的蛋白质。
倾去NaOH溶液,水洗至中性,得甲壳素粗品。
甲壳素粗品用5 g/L的KMnO4溶液浸泡1 h,过滤,水洗除去KMnO4后用10 g/L的草酸水溶液于60~70 ℃搅拌进行脱色反应,直至全部变成白色,水洗至中性,于60~70 ℃干燥24 h,得白色的甲壳素。
壳聚糖的制备方法
壳聚糖可以通过多种方法制备,以下是一些常见的制备方法:
1. 天然提取法:天然提取法是直接从自然界中提取壳聚糖的方法。
例如,从虾、蟹等甲壳类动物的外壳中提取壳聚糖。
这种方法得到的壳聚糖纯度较高,但产量较低。
2. 化学合成法:化学合成法是通过化学反应在实验室里制备壳聚糖的方法。
这种方法可以大规模生产壳聚糖,但需要使用大量化学试剂,且产物的纯度可能不如天然提取法。
3. 生物合成法:生物合成法是利用微生物发酵的方法生产壳聚糖。
这种方法可以大规模生产壳聚糖,且不需要使用化学试剂,因此对环境友好。
但需要选择合适的微生物和发酵条件,以确保产物的纯度和产量。
4. 酶促合成法:酶促合成法是利用酶催化反应制备壳聚糖的方法。
这种方法可以在温和的条件下进行,且使用的酶通常对环境友好。
但需要选择合适的酶和反应条件,以确保产物的纯度和产量。
总的来说,制备壳聚糖的方法有很多种,可以根据实际需求选择合适的方法。
壳聚糖生产工艺壳聚糖是一种由壳类动物外壳和真菌组成的聚糖,具有广泛的应用价值。
壳聚糖的生产工艺主要包括原料准备、壳聚糖提取、壳聚糖纯化和产品制备四个步骤。
首先是原料准备。
壳聚糖的原料主要是海洋生物废壳和农产品废弃物,如虾壳、蟹壳、贝壳等。
这些废壳经过清洗、去除有机物和杂质的处理,然后破碎成粉末状,以便后续的提取工艺。
接下来是壳聚糖的提取。
提取壳聚糖的主要方法是酸碱法和酶解法。
其中,酸碱法是将粉末状的废壳与稀盐酸进行反应,使壳聚糖溶解在溶液中,然后通过酸碱中和、离心、过滤等步骤将壳聚糖分离出来。
酶解法是利用壳聚糖酶将废壳中的壳聚糖水解为可溶解于水的壳寡糖,再通过膜过滤、浓缩、冷冻干燥等步骤获得壳聚糖。
然后是壳聚糖的纯化。
壳聚糖提取出来后,通常会含有一定的杂质,如蛋白质、脂质等。
为了提高壳聚糖的纯度,需要进行纯化处理。
常用的纯化方法有沉淀法、离子交换法和超滤法。
沉淀法是将提取得到的壳聚糖溶液与醇类进行混合,在醇的作用下,壳聚糖形成沉淀,然后通过离心、洗涤等步骤将沉淀分离出来。
离子交换法是利用具有特定功能团的离子交换树脂,通过溶液中不同离子的吸附和解吸,将壳聚糖从溶液中分离出来。
超滤法是利用分子筛原理,通过不同孔径的膜将溶液中的大分子杂质和壳聚糖分离开。
最后是产品制备。
壳聚糖可以根据需求进行不同形式的产品制备,如片剂、凝胶、膜等。
片剂的制备是将壳聚糖溶解在适当的溶剂中,加入助溶剂、增粘剂等辅助原料,经过混合、挤压、切割等步骤制成固体片剂。
凝胶的制备是将壳聚糖溶解在水中,并在适当的条件下进行交联反应,形成具有凝胶状的产物。
膜的制备是将壳聚糖溶解在溶剂中,加入适量的增稠剂和交联剂,经过溶液待定、膜液脱水、膜涂覆、干燥等步骤形成薄膜。
以上就是壳聚糖的生产工艺,通过原料准备、壳聚糖提取、壳聚糖纯化和产品制备四个步骤,可以将海洋废壳和农产品废弃物等废料转化为有价值的壳聚糖产品,具有较高的环境和经济效益。
浅谈壳聚糖在食品工业的应用进展壳聚糖是一种天然的多糖类化合物,由壳壳和虾壳等废弃物中提取而来,具有丰富的资源、环保、生物相容性等优点。
近年来,壳聚糖在食品工业中的应用逐渐得到重视,并取得了一系列的进展。
本文将从壳聚糖的性质、生产及其在食品工业中的应用等方面进行探讨。
壳聚糖的生产工艺也在不断地改进和完善,在提高壳聚糖产率的也降低了生产成本,使得壳聚糖在食品工业中的应用更加广泛。
目前,利用壳聚糖生产高分子量壳聚糖的技术已经较为成熟,高分子量壳聚糖在食品工业中的应用也逐渐增加。
壳聚糖与其他多糖类化合物的复合也成为当前研究的热点,可以产生一系列具有特殊功能的复合材料,如壳聚糖-明胶复合膜、壳聚糖-淀粉复合材料等,这些材料在食品包装和保鲜方面有着广阔的应用前景。
在食品工业中,壳聚糖的应用也面临着一些挑战和难点。
壳聚糖的稳定性还有待提高,特别是在高温、酸碱环境下,其稳定性会受到一定的影响,这就需要通过改良生产工艺和添加适当的稳定剂来解决。
壳聚糖的水溶性较差,不易与水溶性食品原料充分混合,这也对其在食品工业中的应用提出了一定的挑战,需要通过改进壳聚糖的结构或者选择合适的处理方法来解决这一问题。
壳聚糖的成本也是限制其在食品工业中应用的一个重要因素,因此需要进一步降低壳聚糖的生产成本,提高其竞争力。
壳聚糖在食品工业中的应用前景广阔,但同时也面临着一些挑战。
要继续推动壳聚糖在食品工业中的应用,需要不断加大对壳聚糖的研究和开发力度,提高其稳定性、水溶性以及降低生产成本,更好地满足人们对食品安全和健康的需求。
相信随着技术的不断进步和壳聚糖领域的不断创新,壳聚糖在食品工业中的应用将会迎来更大的发展。
羧甲基壳聚糖海藻糖
羧甲基壳聚糖和海藻糖都是与食品和医药相关的物质,它们各
自具有不同的特点和用途。
羧甲基壳聚糖是一种天然多糖,通常从虾壳、蟹壳等甲壳类动
物的外壳中提取而来。
它具有许多优秀的特性,比如生物相容性好、无毒、无臭、无味、无细菌感染、无免疫反应、无过敏反应、无排
斥反应等。
羧甲基壳聚糖在医药领域被广泛应用,可以用于药物缓释、伤口敷料、软骨修复、骨折愈合等方面。
此外,在食品工业中,羧甲基壳聚糖也常被用作增稠剂、稳定剂、乳化剂等添加剂。
海藻糖是一种天然的糖类物质,主要存在于海藻和一些真菌中。
它具有甜度高、低热量、不引起血糖波动等特点,因此在食品加工
中被广泛使用作为天然甜味剂。
海藻糖也被认为对人体有一定的益处,比如对牙齿有保护作用、对肠道有益、对血糖控制有帮助等。
另外,海藻糖也被用于制药工业,作为药物的辅料之一。
总的来说,羧甲基壳聚糖和海藻糖都是具有重要用途的天然物质,它们在医药和食品领域都有着广泛的应用前景。
希望这些信息
能够对你有所帮助。
虾壳中壳聚糖的提取及应用摘要:虾壳是水产加工工业中的废弃物,其含有丰富的甲壳素及其脱乙酰基后的壳聚糖。
本文介绍了虾壳中壳聚糖的提取及其应用。
虾壳中壳聚糖的制备方法主要酸碱法以及新兴的微生物发酵法。
壳聚糖具有优良的生物活性,在农业、医药、食品、化妆品、环保、纺织工业等领域具有广阔的应用前景,市场潜力巨大。
关键词:虾壳,壳聚糖,提取,应用壳聚糖(chitosan)是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-β-D葡萄糖。
几丁质又名甲壳质、甲壳素、壳多糖,,学名为(1 ,4)-2-乙酰基-2-脱氧-β-D-葡聚糖,是N-乙酰基-D-葡胺糖通过β-(1 ,4)苷键联结的直链状多糖[1],其结构与纤维素相似,大量存在于低等动物,特别是节肢动物如虾、蟹、昆虫的甲壳中,估计地球每年生物合成的甲壳约为亿吨,是尚未充分开发利用的资源[2]。
几丁质经加工后完全无毒无害,是百分百的环保型材料,在农业、医药、食品、化妆品、环保、纺织工业等领域具有广阔的应用前景,具有无限的市场潜力[3]。
1 虾壳中壳聚糖的提取目前虾壳中壳聚糖的提取主要有酸碱法,发酵法等。
1.1 酸碱法酸碱法是目前利用虾壳提取制备甲壳素和壳聚糖最普遍的方法,也是目前工业上大规模利用虾壳制备甲壳素和壳聚糖的主要方法。
该方法先通过盐酸浸泡虾壳脱去碳酸盐,再通过NaOH溶液进行碱煮脱去蛋白质和脂类物质,然后再洗涤至中性,使用KMnO4 溶液或者H2O2 溶液脱色,最后干燥得到甲壳素[4- 5]。
得到的甲壳素再通过浓碱液法脱去乙酰基,就可以得到不同脱乙酰度的壳聚糖。
此法的优点是操作简单、方便,但会耗费大量能源和资源。
提取1 t甲壳素,就需要消耗0.5 t片碱,8.5 t 30%的盐酸,200~250 t淡水和1.5 t 煤炭。
另外,加工过程中会产生大量的废液,不仅对环境污染严重,而且处理费用高。
故不少学者尝试改进此方法。
例如,有人用乙二胺四乙酸(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid,EDTA )[6]或柠檬酸和苹果酸混合液代替盐酸作脱钙剂,其脱钙效果不仅比盐酸好,而且得到的甲壳素品质更高,另外EDTA还可回收,柠檬酸和苹果酸与钙反应生成的果酸钙还可以作为补钙剂利用,降低了制备成本和提高了产品的附加值;又如,先使用沸水抽提虾壳,减少其中的蛋白质、脂类和盐类,然后将虾壳粉碎成5 mm左右的小片,就可以在后续的加工中采用稀酸、稀碱浸泡,从而可以减少酸碱的用量,得到符合食品级要求的甲壳素[7]。
某中国专利(03115713.0)利用低浓度盐酸喷洒虾壳,然后使用A.S 1.398 枯草杆菌中性蛋白酶水解软化其中的蛋白质,滤除水解液后再用3~5 mol/L盐酸在40~50℃浸泡1~2 h,彻底脱除矿物质,随后用自来水清洗、晒干可获得甲壳素产品[8]。
另一个中国专利(200710168572.0)是先通过微波加热虾壳,然后使用NaOH溶液煮 1 2 h,并浸入HCl 溶液中,得到的虾壳再使用NaOH溶液和HCl 溶液处理1 遍,随后太阳暴晒就可以得到甲壳素[9]。
1.2 微生物发酵法微生物发酵法是一种从虾壳和虾头中制备甲壳素和壳聚糖崭新的思路和方法。
微生物发酵法即以虾壳和虾头等废弃物为底料,利用微生物在其生长繁殖过程中产酸去除矿物质,产蛋白酶去除蛋白质。
比如,利用从虾壳中分离到的一株乳杆菌BR- 3,在接种量为10%、葡萄糖浓度为4.5%、固液比为1∶3、发酵温度为35 ℃、发酵时间为3~4 d的条件下,可以得到灰分含量低于6%的甲壳素,其品质优于传统酸碱法得到的甲壳素[10]。
Wanna等[11]在添加50 g/L蔗糖,并控制pH为7 的条件下,利用片球菌L 1/2 发酵虾壳36 h,可去除其中84.37%的盐类物质。
国外亦有学者利用枯草芽孢杆菌作为发酵菌种,在最适条件下,可去除虾壳和虾头中84%蛋白质和72%的灰分物质[12]。
相比传统的酸碱法,微生物发酵法不仅反应条件温和,耗能少,而且发酵过程不会水解甲壳素,可以得到较大分子量的甲壳素产物,另外不会产生大量的酸碱废液,对环境友好。
但目前此方法还处在实验室研究阶段,尚未大规模应用到工业化生产中。
[10]2 壳聚糖的应用2.1 在农业方面的应用壳聚糖及其衍生物在农业上的应用,是壳聚糖应用的一个新的领域。
壳聚糖可用作种子的处理剂和叶面喷肥。
激发种子发芽,提高植物抗逆,抗病能力,促进生长提高产量。
在许多作物上应用,取得良好成效。
利用壳聚糖的抗菌能力和改善土壤的能力,可将壳聚糖与可溶性蛋白合成液体土壤改良剂,制成杀菌剂。
[11]壳聚糖具有降低胆固醇、降低体脂沉积、增强免疫作用、抑菌杀菌作用等多种生物学功能,且无毒无害,可被生物体完全吸收,因此壳聚糖作为一种新型绿色饲料添加剂具有广阔的开发前景[12]。
目前,壳聚糖降脂、降胆固醇功能已在家禽研究中得以证实,但机理尚不清楚;免疫增强作用、抑菌杀菌作用等其它生物学功能已在体外试验或小鼠试验中验证,而在畜禽试验中的研究较少。
因此壳聚糖作为一种畜禽新型绿色饲料添加剂,仍有待于进行全面系统研究。
2.2 在医药方面的应用壳聚糖是目前医疗领域广泛应用的一种安全可靠的医用高分子材料,具有优良的生物亲和性和力学特性。
壳聚糖具有在体内的生物降解性与组织相容性、抑菌活性、免疫活性、抗癌活性及降血压、降血脂、降血糖等生物活性[13],这使得他在医药上拥有广泛的应用。
其可用作优良的药物缓释剂[14],药物微球载体[15],人工皮肤,人工硬脑膜,防止术后粘连,结肠靶向给药,抗凝血材料以及用于骨修复材料等[13]。
2.3 在食品及化妆品方面的应用壳聚糖可以作为食品的抗氧化剂。
有人发现,壳聚糖的脱乙酰度越高,其去除自由基的能力越强Kamil等将不同黏度壳聚糖添加到熟制鲱鱼中,发现其抗氧化效果优于传统的抗氧化剂如丁基羟基(Butylated Hydroxyanisole,BHA ),而且黏度越低,其抗氧化效果越好因此,低相对分子量的壳聚糖可作为天然抗氧化剂加入食品中。
除此之外,壳聚糖还可以作为食品增稠剂、乳化剂、稳定剂和风味改变剂壳聚糖具有广谱的抗菌性和成膜性,可用于食品保鲜。
同时,甲壳素和壳聚糖含有大量的羟基和氨基,酸性溶液带正电而可以结合果汁中的阴性物质,破坏胶体结构,因此可以用来澄清果汁。
壳聚糖的优良生物活性也使其可用于保健食品中,使食品具有调节人体免疫力、降低胆固醇、调节微量元素、改善肠胃功能、抗肿瘤活性、调节人体酸碱平衡和吸附、排除人体内重金属离子等功能。
壳聚糖还是化妆品工业上的优良添加剂。
壳聚糖经有机酸和磺酸处理后形成的衍生物,具有良好的吸湿性、成膜性、防静电和防尘性,且对皮肤无毒、无刺激性,因而在化妆品工业上被广泛用来制香波、润肤剂、固发摩丝、护发素、香皂等,其用量可因目的不同而异[11]。
2.4 在环境保护方面的应用壳聚糖含有大量的氨基和羟基,是一种良好的生物吸附剂,可用于吸附工业废水中的金属离子、放射性物质、酚类和染料等有害物质[10]。
壳聚糖的分子链上分布有大量的游离氨基,在稀酸溶液中易质子化,从而使壳聚糖带有大量的正电荷,成为聚电介质,成为一种典型的阳离子型絮凝剂[10]。
2.5 在纺织工业中的应用壳聚糖可用作轻纺工业上的印花媒染剂。
其对织物、皮革、纤维等均有良好的亲合性。
它不仅具有牢固的吸着力,而且也具防皱和耐磨性,可以做媒染剂和织物整理剂[13]。
3 总结虾壳是水产品加工后的废弃物,其产量巨大,成本较低,提取其中的壳聚糖,经过改性处理后可应用于各个方面,能够实现废弃物的高效利用及使资源利用最大化,产生巨大的经济及社会效益。
目前各国对壳聚糖的应用研究不断深化,但其规模化应用依旧有限。
我国在这方面的研究起步较晚,研究成果有限,因此应加大虾壳中壳聚糖的提取及应用研究,以期取得较大的社会效益。
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