甲壳素Word文件下载.docx

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据资料记载，现已获得以甲壳素为关键词的专利产品有照相底片、外科手术缝合线、防火衣、人工肾膜、液晶、抗凝剂、避孕润滑油等，正在应用和开发的有隐形眼镜、植物杀虫剂、抗癌食品、金属螯合剂、食品保鲜剂、果汁澄清剂、水处理剂、各种化妆品等。

甲壳素的应用科学已成为当今科技领域的热门话题，它作为诸多学科的交叉领域已逐渐分支出来成为一门新兴科学-----甲壳素生物化学学科。

目前在科学最发达的美国，几乎每个领域都有甲壳素的参与，几乎每个上档次的新产品都有甲壳素的踪迹，据专家推测，在世界范围内的食品、医药、日用化工等领域，甲壳素的应用技术将成为二十一世纪的高新科学技术，专家预言：

到了二十一世纪，将是甲壳素的时代。

甲壳素脱去分子的乙酰基转变为壳聚糖，壳聚糖又称聚氨基葡萄糖，属于天然高分子聚糖。

由于它的化学结构中含有活性自由氨基，赋予它许多特殊的性质，易形成聚阳离子，与人体细胞具有亲和性，因此使它具有多种生物活性，如活化修复细胞功能;

强化人体免疫功能;

提高人体的抗病能力，排除体内有害物质等。

近几年科学家证实壳聚糖在恶性肿瘤、心脑血管等方面具有显著的药理作用。

壳聚糖高分子的分子量通常在几十万左右，一般可溶于稀酸中但不能直接溶于水中;

而当壳聚糖高分子降解成为相对较小的低分子后，其理化性质及某些生理功能将会发生变化。

低聚壳聚糖由于分子链长较高分子壳聚糖大大降低，因此，分子之间不易形成较强的氢健，水溶性大大改善，分子量低于1万的低聚壳聚糖可以直接溶于水中;

由高分子降解为较短的低聚壳聚糖分子，还导致其溶液粘度的大大降低;

由于分子上有许多亲水的游离胺基及羟基，因此有较好的增湿性和保湿性;

由于游离胺基带正电荷，可以与许多带负电荷的物质结合，某些分子量很低的低聚壳聚糖甚至可以渗透到细胞内部起作用。

低聚壳聚糖不仅保持了聚糖大分子所具有的某些功能性质，如降低胆固醇、降血压、防治糖尿病、强化肝脏机能、治疗烧、烫伤等等，而且不同分子量范围的低聚壳聚糖还具有许多高分子量的壳聚糖所不具备的独特的生理功能，如保湿性、免疫调节、防癌、调节肠道菌群、功能性甜味剂、作为营养强化剂的载体、排除体内有毒物质、抗菌防腐、诱导植物产生抗毒素等等许多作用。

因此，低聚壳聚糖在保健食品、食品保鲜、化妆品、生物医药、植物病毒的防治等方面都有许多应用。

甲壳素、壳聚糖及衍生物的用途有：

（一）、在医药上的应用

1、强化免疫功能、防癌抗癌

（1）、活化能杀死癌细胞的淋巴细胞

人机体内有大量的淋巴细胞（如NK细胞、LAK细胞），它能分解正常细胞和癌细胞。

淋巴细胞杀死癌细胞的作用，在Ph7.4左右最为活泼。

但在癌细胞内及周围，由于癌细胞中的糖酵解作用的3个关键性酶-----二糖激酶、磷酸果糖激酶的活性很高，会产生较多的酸，使得pH值偏向酸性，淋巴细胞功能迟钝，免疫功能下降。

因此在癌细胞周围的酸性环境下具有杀伤肿瘤的淋巴细胞受到抑制。

壳聚糖与胆汁结合使人体内pH值偏于碱性，创造了淋巴细胞攻击癌细胞的环境。

日本爱媛大学奥大教授用白鼠做实验，证实救多善（日本壳聚糖的商品名）体内浓度达64ug/ml时，会增强NK细胞活性；

达到96ug/ml时，会增强LAK细胞活性。

（2）、提高吞噬细胞系统的功能

巨噬细胞表面存在着细菌多糖的受体，而壳聚糖作为细菌多糖的类似物，能刺激巨噬细胞活化，产生如下反应：

促进其吞噬能力，增强抗原呈现能力，并增强其在其它免疫应答中协同效应，从而实现机体对T细胞、NK细胞和B细胞的调节，介导机体的细胞免疫应答和体液免疫应答，显示抗癌作用。

部分脱乙酰的壳聚糖，特别是脱乙酰度为70%的低聚壳聚糖是一种免疫调节剂。

能促进宿主对大肠杆菌（E.Coli）和Sendai病毒感染产生非专一性的抵抗。

还可以激活豚鼠腹膜的巨噬细胞和中性杀伤细胞，增加抗体的生成，提高迟发型超敏反应，增加老鼠的细胞毒性，诱导如间白细胞、增殖因子和干扰素的细胞分裂。

日本一桥大学曾将壳聚糖注射于鼠腹膜，观察到其抗1210白血病作用明显增强。

（3）、抑制癌细胞转移

癌细胞转移一般经过血管，在血管内皮细胞表面有一种接著因子，癌细胞和接著因子附着结合才能进入血管，再和血液接著因子结合而移动，然后与其它部位接著因子结合、粘附形成癌栓成为转移灶。

壳聚糖具血管细胞表面接著因子耐着特点，可封锁细胞对血管壁细胞的附着及移动，而达到抑制或延缓癌细胞转移的效果。

低聚壳聚糖可以明显提高荷瘤小鼠红细胞免疫功能。

低聚壳聚糖特别是低聚6-8糖可通过活化巨噬细胞、细胞毒T淋巴细胞、NK细胞和LAK细胞达到抑制癌细胞的繁殖和扩散的作用。

（4）、减轻放化疗对患者的损害

癌症病人化疗时，烷化剂是很强的细胞毒素物质，壳聚糖能吸附这些物质形成复合物而排出体外。

放疗时，放射线对癌细胞、正常细胞均有杀伤作用，壳聚糖能保护正常细胞恢复。

所以壳聚糖能大大减轻放、化疗的毒副作用。

壳聚糖在癌症的治疗中还可用于增强抗肿瘤药物作用。

将小分子抗肿瘤药载接到高分子载体壳聚糖上，通过水解或酶解药物与载体骨架间有化学键，使之断裂，释放出药物，具有缓释、长效、低毒等优良特性。

2、降血脂作用

高血脂症表现为血清总胆固醇和血清甘油三脂含量升高，同时高密度脂蛋白含量降低。

食物中脂类的消化除胰脂肪酶外，还需要胆汁酸盐做乳化剂。

壳聚糖能够降血脂的原因与其正电性有关，作用机理如下：

正电性的壳聚糖能与负电性的胆汁酸相结合而排出体外，脂肪不被乳化，因此会影响脂肪的消化吸收，降低血清甘油三脂含量。

胆固醇的代谢主要在肝脏中转化成胆汁酸，在胆囊中有一定储量，胆汁酸通常在完成脂肪消化吸收后，约95%胆汁酸由小肠再吸收回到肝脏再到胆囊中（胆汁酸的肠肝循环）。

壳聚糖与胆汁酸结合排出体外，重吸收入肝脏中的胆汁酸减少，使胆囊排空。

而胆囊中必须有一定量的胆汁酸储备，这就促进肝脏将胆固醇转化成胆汁酸，血胆固醇进入肝脏，使血胆固醇降低。

高密度脂蛋白能将外周组织的胆固醇运向肝脏，高密度脂蛋白含量较高，血胆固醇含量就越低。

实验证明壳聚糖能升高高密度脂蛋白，有利于降低胆固醇。

此外，壳聚糖为可食性纤维，能吸附胆固醇，减少它的吸收。

3、降血压作用

原发性高血压的治疗原则是限制食盐的摄取，约有60%病人可使血压下降。

最近实验证明，血压升高仅和食盐中的氯离子有关，而和钠离子无关。

食盐中有氯离子能使血管紧张素转换酶活化，该酶催化血管紧张素Ⅰ转变为血管紧张素Ⅱ，血管紧张素Ⅱ促进醛因酮分泌使体内潴留钠和水，血容量增加血压升高。

带正电荷的壳聚糖与氯离子相吸引，而排泄于粪便中，体内缺少氯离子，转换酶无活性，血管紧张素Ⅱ减少，血压下降。

4、降血糖作用

由于胰岛素不足（绝对的或相对的），引起糖尿病，其患者体液呈酸性（糖代谢障碍、脂代谢障碍呈脂肪氧化不全产生酮体），若体液pH下降0.1，则胰岛素敏感度下降30%，患者糖利用降低，呈高血糖。

壳聚糖分子结构中含氨基碱性基团，可调节pH值到弱碱性，提高胰岛素利用率，有利于糖尿病的防治。

另外壳聚糖刺激迷走神经，兴奋饥饿中枢与血管运动中枢，使血管扩张，促进血液循环和胰岛素分泌。

而且壳聚糖未被吸收部分，有很强吸收附性和膨胀性，在肠道内保持一定容积，延缓或减少食物中糖类吸收，不仅降低并延缓血糖峰值，且排除多余糖类，亦有利于减肥防止肥胖。

5、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，壳聚糖缝合钱能被溶菌酶酶解，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：

愈合前与组织相容，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，研究表明，甲壳素对烷基锂、消化酶和受感染的尿等的抵抗力比聚乳酸和羊肠要好。

另外，甲壳素纤维的强度能满足手术操作的需要，并且纱线柔软便于打结，无毒性，可以加速伤口愈合。

所以甲壳素纤维缝合线是理想的吸收性手术缝合线。

甲壳素和壳聚糖纤维还可用作一般生物医用材料的涂层。

研究发现，涂上甲壳素或壳聚糖的蚕丝线和羊肠线缝合线对伤口愈合活性只稍低于纯甲壳素，却比没有涂层的效果要好得多。

6、医用敷料

甲壳素和壳聚糖纤维制成的医用敷料有非织造布、纱布、绷带、止血棉等，主要用于治疗伤、烫伤病人。

该类敷料有以下作用：

（1）给病人凉爽之敷感以减轻其伤口疼痛；

（2）具有极好的氧通透性以防止伤口缺氧；

（3）吸收水分并通过体内酶自然降解而不需要另外去除；

（4）降解产生可加速伤口愈合的N-乙酰葡萄糖胺，大大提高了伤口愈合速度。

目前，外科手术常用纸代替纱布贴于人体组织表面，但植物纤维或合成纤维纸易引起炎症。

有研究发现，利用甲壳素优良的消炎、抗感染作用，用其制造的纸既柔软，又消炎，是理想的医用外科手术材料。

7、人工皮肤

壳聚糖及甲壳素是制造人造皮肤的理想材料。

壳聚糖、甲壳素人造皮肤质地柔软、舒适，与创面的贴合性能好，既透气又吸水，不仅有抑菌消炎作用，而且具有抑制疼痛、止血和促进伤口愈合的功能。

随着患者创伤的愈合及自身皮肤的生长，壳聚糖人造皮肤能自行溶解并被机体吸收，不但不会留下碎屑延缓伤口的愈合，相反还会促进皮肤再生，壳聚糖人造皮肤的使用免除了常规揭除时流血多及病人的痛苦，对治疗高热创伤特别有效。

它的优点是：

有利于表皮细胞生长，具有镇痛止血功能，促进伤口愈合，愈合不发生粘连。

另外还可以用这种材料大量培养表皮细胞。

将这种载有表皮细胞的无纺布贴于深度烧、创伤表面，一旦甲壳素纤维分解，就形成完整的新生真皮。

8、吸附体内有害物质

随着科技的进步，也带来很多公害，导致人类发生奇病，其中重金属公害最为突出。

壳聚糖为含大量氨基阳离子的高分子物质，无论在消化管内或吸收入血，均具有很强膨润、络合、吸附能力，能吸附、结合体内毒素、化学色素，其分子结构中氨基的邻位羟基具有螯合重金属、放射性核素的能力，使之排出体外。

9、具有活化细胞，抑制老化，恢复器官功能的作用

经研究证实，低聚壳糖对植物神经系统及内分泌系统有调节作用。

低聚壳聚糖进入血脑屏障，能修复营养脑细胞，治疗脑萎缩；

进入血睾屏障，修复营养性腺细胞，改善酸性环境，促进性激素的分泌，恢复提高性功能；

进入胎盘屏障，使胎儿健康、强壮、皮肤光滑等。

甲壳素在人体受伤部位能活化细胞，大量产生胶原纤维，胶原纤维可迅速形成细致的皮肤，促进伤口愈合，不会留下疤痕，在治疗烧伤、烫伤、外伤、加速伤口愈合、止血、消炎方面疗效独特。

水溶性壳聚糖较高分子壳聚糖和甲壳素更有效。

10、低聚壳聚糖对脂肪肝的形成具有明显的预防作用

其机理除了减少脂肪自肠道的吸收外，还可能有保护肝脏，提高肝抗氧化能力，促进其对脂质的氧化与转运功能的作用。

11、抗真菌作用

低聚壳聚糖还可以与碘络合，该络