神奇的甲壳素

策划 本刊编辑部

执行 郭燕茹 司慧

采访专家 赵黎明 华东理工大学生物工程学院副院长、教授

1811年，法国学者布拉克诺发现了甲壳素，但直至20世纪50年代.学界才开始进行大量研究。1811年欧美学术界相关研究专家提出.甲壳素类物质是继脂肪、蛋白质、碳水化合物、矿物质、维生素等生命要素之后的第六生命要素！

甲壳素虽然被专家们赋予如此盛名，但在日常生活中大多数人却是通过保健或减肥产品的广告来了解甲壳素的。那么，五彩光环之下的甲壳素到底是什么？为此，我们采访了华东理工大学生物工程学院副院长赵黎明教授，为大家解开甲壳素的奧秘。

甲壳素结构与纤维素相似

甲壳素在自然界中含量非常丰富，是地球上仅次于纤维素的第二大天然聚合物。虾、蟹壳富含这种成分，它与碳酸钙及蛋白质结合，构成虾蟹坚硬的外壳.除了虾蟹壳之外，很多低等植物菌类、昆虫等甲壳动物的外壳、真菌的细胞壁中也可以提取甲壳素，只是虾蟹壳中甲壳素含量高且易于提取，是商品甲壳素的主要来源。

甲壳素的分子结构与纤维素十分相似。一般来讲，是将虾、蟹壳通过强酸、强碱处理，脱蛋白、去除钙质后得到。

为使甲壳素更容易溶解和加工利用，可进行脱乙酰基处理，脱乙酰基的比例越高，其溶解性能越好，当脱乙酰度超过50%后就变成了壳聚糖.壳聚糖可溶于弱酸，虽然不溶于水，但可通过人体肠道中的微生物酶降解得到部分小分子量的壳寡糖，一般情况下降解比例仅为1%～5%，其余95%的聚糖则通过人的肠道系统排出。

壳聚糖再经过进一步的降解，得到壳寡糖，又称“氨基寡糖”。壳寡糖可直接溶于水，大部分低聚合度的壳寡糖可直接被人体吸收，参与人体的生理调节。

壳聚糖的生物利用性

壳聚糖是一种多糖，在营养学中它对人体的营养作用与多糖类膳食纤维类似，在一些动物试验中表现出降血脂、免疫调节等功能.在我国食药监局审批的保健食品中，甲壳素、壳聚糖类产品一般批准的功能宣称是辅助降血脂、增强免疫力，在国外也常常被人用来治疗肥胖、长期血液透析患者的高胆固醇血症和克罗恩病。

减肥

壳聚糖是一种天然可食性阳离子多糖，可溶于弱酸，在胃酸作用下会形成凝胶态，到达肠道后可物理吸附少量油脂，理论上有一定的降脂减肥效果。

一说到减肥恐怕很多人会两眼放光，但是服用壳聚糖要与限制总热量结合才有可能减轻体重，如果不限制摄入总热量，单独服用壳聚糖仅仅能够起到“刮油”的效果，直接减肥效果并不一定显著，而且长时间过量食用壳聚糖，会引起胃部不适或者便秘。对甲壳类食物过敏者慎食壳聚糖类减肥产品。

在我国食药监局审批的保健食品中，甲壳素、壳聚糖类产品一般批准的功能宣称是辅助降血脂、增强免疫力，在国外也常常被人用来治疗肥胖、长期血液透析患者的高胆固醇血症和克罗恩病。

保鲜

壳聚糖同甲壳素一样，也是不能被人体消化吸收的，但是壳聚糖具有独特的理化特性：高黏度、良好的吸水性、保湿性、成膜性、增稠性、凝胶性等，这些特性也是壳聚糖具有保鲜效果的重要因素。

壳聚糖保鲜主要是利用其良好的成膜性，通过涂抹和浸泡果蔬，在果蔬表面形成一层薄膜，从而形成微气调环境，使内外气体交换变慢，减少果蔬氧气的吸入，减缓二氧化碳对外扩散，可有效抑制果蔬的呼吸作用，减缓营养物质的损耗。

抗菌

壳聚糖具有抗菌性，能减少细菌对果蔬和肉类的感染腐败，主要原因是壳聚糖具有很多带正电荷的氨基基团，与微生物细胞膜表面带负电的物质相互作用，可使细胞内营养物质发生泄漏死亡；其次是壳聚糖可在微生物表面形成致密膜，阻止微生物呼吸及营养物质的转运，从而对细菌、真菌等微生物起到抑制作用。

基于壳聚糖的成膜性和抑菌性，可以被用来制作一些药物载体和医用卫材，比如一些壳聚糖包埋的药物、医疗纱布、伤口敷料、烧伤创面敷料或深加工为人造皮肤，用于大面积烧伤的治疗。

壳聚糖的成膜性和抑菌性在纺织业上还可做成防霉杀菌除臭剂，将壳聚糖处理后附着在纺织品纤维上，用于制造服饰和袜子，能够有效杀菌除臭。壳聚糖作为生物大分子也可以直接制备壳聚糖纤维。

壳聚糖深加了：壳寡糖（氨基寡糖）

壳寡糖就是壳聚糖经过一系列生物及化学反应分解成的低分子量的低聚合度的多糖，由于目前部分企業生产技术还达不到实验室制备的条件，一般行业认可含2～20个氨糖单糖的低聚糖即为壳寡糖.聚合度不同，所表现的功能性质不同，比如低聚合度的壳聚糖的抑菌性更好，当降解到10个单糖分子以下的低聚糖时，对人体健康的生理活性十分丰富。

国家卫生计生委于2014年4月16日发布了《关于批准壳寡糖等6种新食品原料的公告（2014年第6号）》。壳寡糖被纳入了新食品原料目录，可以在普通食品企业中使用.不过，对作为新食品原料的壳寡糖的加工工艺有一定要求，建议食用量≤0.5克/天，使用范围不包括婴幼儿食品，卫生安全指标应当符合我国相关标准。

阶段性研究成果表明，聚合度为6～8的壳寡糖，具有显著抑制肿瘤细胞、诱导某些癌细胞凋亡、激活人体免疫等生理活性.不同结构和不同分子量的壳寡糖具有不同的性质，也有不同的用途，因此其用途多样，应用前景广阔，科学家们还在对其进行持续的探索。

食品保健效果

壳寡糖可在一定程度上保肝护肝；具抗炎活性，可抑制多种炎性介质对细胞造成的炎症损伤；抑制肿瘤活性，调节血糖活性（有效降低血糖），抗氧化活性（抵制内皮细胞氧化性损伤），因此可以潜在开发多种功能食品或保健食品。

相关研究表明，壳寡糖还可调节肠道微生态，改善肠道微生物区系分布，促进双歧杆菌生长繁殖，增加肠绒毛密度，从而提高免疫力，是一种双向调节的益生元。endprint