甲壳素与壳寡糖 一、研究与开发历史
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***早的应用纪录。***作为名贵中药滋补药引子的记载就更早。1811年,法国H.Braconnot******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***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***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***也从欧洲转向日本。
1977年英国Muzzarelli***发起并主持了***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***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***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***大连化学物理所杜昱光、白雪等***学者攻克,并取得相关专利发明。 二、甲壳素及其衍生物的概念
甲壳素是乙酰氨基葡萄糖组成的聚糖。壳聚糖是甲壳素通过强碱水解或酶解后脱去部分乙酰基的衍生物,是氨基葡萄糖的聚糖。
壳寡糖(chitosan oligosaccharide)是壳聚糖降解后的衍生物,现在把由20个以下氨基葡萄糖组成的低聚壳聚糖称为壳寡糖(chitosan oligosaccharide)。乙酰氨基葡萄糖或氨基葡萄糖不是葡萄糖,在体内也不会转变为葡萄糖,因此对血糖不会有不利影响。甲壳素经脱乙酰基处理得到壳聚糖,再经过进一步降解,就成为壳寡糖。
甲壳素是***个实际应用的产品,也是在日本***个被批准的“功能性食品”。但是甲壳素不溶于水、碱、一般的酸和***,只溶于部分浓酸,是依靠***胃肠道中的甲壳素酶、溶菌酶等的作用少部分分解,因此其吸收率较低,服用量较大,产生的服用反应也高达70%以上。对甲壳素进行化学处理,脱掉其中的乙酰基,就变成了壳聚糖,壳聚糖已经可以溶于稀酸,比甲壳素进了一步。但是甲壳素和壳聚糖都是大分子,分子量在几十万到几百万,都不溶于水。把壳聚糖降解为小分子,就是壳寡糖。壳寡糖可以直接溶于水,因此吸收率大为增加,服用量和服用后反应大为减少。
壳寡糖具有较高溶解度,所以很容易被吸收利用,具有许多优于高分子量壳聚糖的功能,是当今国内外研究、开发的***领域。三、糖复合物