蝦、蟹是餐桌上常見的美味,不過也有不少人嫌剝殼麻煩而對其敬而遠之,常有老饕對桌長嘆:螃蟹要是不長殼就好了!這當然是笑談,但可能很少人知道,在這些蝦殼蟹甲中,含有一種重要的可再生綠色資源——甲殼質(zhì)。
甲殼質(zhì)及其衍生物殼聚糖是一種豐富的自然資源,地球上每年生成量達100億噸,其中海洋生物的生成量在10億噸以上,可以說是一種用之不竭的生物資源。但是長久以來。蝦蟹的甲殼只是被當作廢物丟棄,直到1881年,法國學(xué)者布拉克諾首次提取出甲殼質(zhì),卻又誤把它當成纖維素。甲殼質(zhì)真正引起人們的重視是從20世紀70年代開始,現(xiàn)在已是最為熱門的研究領(lǐng)域之一。
甲殼質(zhì)又稱甲殼素、幾丁質(zhì)、殼多糖,是從蝦、蟹殼,節(jié)肢動物的外骨骼,軟體動物的外骨骼與內(nèi)骨骼及真菌等微生物的細胞壁中提取的一種天然聚合物,是迄今發(fā)現(xiàn)的唯一天然堿性多糖,有“人體第六要素”、“軟黃金”之美譽。甲殼質(zhì)經(jīng)脫乙?;幚砗罂梢陨蓺ぞ厶?,又名可溶性甲殼質(zhì),彌補了甲殼質(zhì)不溶于水,難以開發(fā)使用的缺點。
現(xiàn)在,甲殼質(zhì)及殼聚糖被廣泛地應(yīng)用在食品保鮮、果汁澄清、防止淀粉食品老化、保健食品及醫(yī)藥、化妝品、污水處理、新型飼料等方面,甲殼質(zhì)混合于化肥有利于酸性土地的改造;在化妝品中添加甲殼質(zhì),可使?jié)櫮w劑提高成膜性能;洗發(fā)劑、固發(fā)液中加入甲殼質(zhì)后能增進柔軟度、黏合性;造紙業(yè)中使用甲殼質(zhì)可以增加抗拉強度和增進印刷著色性與抗紫外照射的脫色性。
在眾多的應(yīng)用中,殼聚糖的保健功能尤為令人矚目。
殼聚糖的的保健功能
提高機體免疫力:殼聚糖可直接活化巨噬細胞、自然殺傷細胞(NK細胞)、攻擊腫瘤細胞(LAK細胞)、B淋巴細胞、T淋巴細胞的活性,增強機體免疫功能,消除體內(nèi)有毒有害因子,利用機體自身的免疫力,增強機體抗病和抗感染能力。
抑制腫瘤:殼聚糖具有增強細胞免疫、活化淋巴細胞的功效,可以使體液pH值升高,從而創(chuàng)造了堿性環(huán)境,增強淋巴細胞攻擊癌細胞的能力,提高殺傷癌細胞的功能。 降血脂,調(diào)節(jié)膽固醇:殼聚糖可以通過帶正電荷的堿性氨基在負電荷脂肪滴周圍構(gòu)筑一層屏障,使脂肪油滴不能被機體消化吸收而排除體外;另外,殼聚糖在腸道中很容易與膽酸結(jié)合,使膽固醇失去轉(zhuǎn)化成膽固醇酯的條件而不被吸收。同時,膽酸和殼聚糖結(jié)合后,膽囊中膽酸的量減少,從而刺激肝臟分泌膽酸。這樣又消耗血液中的膽固醇,達到減肥的目的。
強化肝臟機能:殼聚糖及殼聚糖能夠抑制腸道內(nèi)膽固醇的吸收來降低血清中膽固醇的濃度,使其不能沉積在肝臟中以降低肝臟內(nèi)不良膽固醇的存在。殼聚糖與干擾素并用,可促進肝炎病毒抗體的產(chǎn)生,而有利于防治肝炎,殼聚糖還可以強化醛脫氫酶活性作用,可氧化嗜酒者肝內(nèi)毒性較強的乙醛,從而緩解肝臟損傷。
防治糖尿?。禾悄虿〉幕驹硎且葝u素絕對或相對分泌不足所引起的代謝紊亂。胰島素的活性與人體內(nèi)的pH值有關(guān),pH值上升0.1,則胰島素的活性上升30%。殼聚糖能有效調(diào)節(jié)人體酸堿平衡,提高胰島素的活性。另外,殼聚糖有較強的吸附性,在腸道內(nèi)有一定的容積,能減少食物中糖類的吸收,降低并延緩血糖峰值,從而達到防治糖尿病的目的。
降血壓:實驗表明,殼聚糖能降低血清中總膽固醇和甘油三酯,減少人體對氯離子的吸收,在胃酸作用下形成正電核的電陽離子基因與氯離子結(jié)合,降低血清中的氯離子濃度,使血管擴張作用增強,從而降低血壓及防止高血壓引起的各種疾病。近期研究還發(fā)現(xiàn),殼聚糖能減輕降血壓西藥的副作用。
吸附重金屬:帶有陽離子的殼聚糖有吸著并將重金屬排除體外的作用,可減少體內(nèi)重金屬的蓄積。
抗菌活性:殼聚糖能夠絡(luò)合有機體正常生長所需的金屬離子,微量元素或一些必需的營養(yǎng)成分,從阻止微生物的正常生長。同時。低聚殼聚糖中帶正電荷的-NH+能吸附帶負電荷的細菌的細胞壁,這樣殼聚糖就吸附在細胞膜表面,改變了細胞膜的選擇透過性,阻止營養(yǎng)物質(zhì)向細胞內(nèi)的運輸,最終導(dǎo)致細菌胞質(zhì)流失,細胞質(zhì)壁分離,從而起到抑菌殺菌作用。
改善消化機能:殼聚糖可提高有益菌對抗有害菌的功能,促進腸道有益菌的增殖,改善胃腸道功能,使人體有效吸收營養(yǎng)。
殼聚糖的廣泛應(yīng)用
在食品工業(yè)中,殼聚糖可以用來澄清果汁、保鮮水果、延長食品貨架期等,但大家更為關(guān)注的,是它作為保健食品的應(yīng)用。市場上,以殼聚糖及殼聚糖為主要成分的食品及保健食品種類眾多,主要有以下幾類。
減肥食品:由于殼聚糖具有膳食纖維性質(zhì),不被胃腸吸收。同時可將脂肪等高熱量物質(zhì)帶出體外,從而抑制肥胖的產(chǎn)生。國外早已將殼聚糖制備成減肥保健食品。
乳制品:低聚殼聚糖應(yīng)用于乳制品,可使雙歧桿菌大幅度增殖,改善腸道菌群比例,防止腸道紊亂,減少腸炎,結(jié)腸癌的發(fā)病率。低聚殼聚糖還可大量結(jié)合酸性物質(zhì),中和胃中過多的胃酸,形成的凝膠可粘在胃壁上形成胃壁保護層。防止胃酸對胃損傷面的刺激和腐蝕,從而使胃炎及潰瘍病得到改善,有效防止胃部的癌變發(fā)生。
保健食品:醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),殼聚糖對人體具有三調(diào)節(jié)(免疫調(diào)節(jié)、pH調(diào)節(jié)、荷爾蒙調(diào)節(jié)),三排除(排除有害膽固醇、排除體內(nèi)金屬離子、排除農(nóng)藥及體內(nèi)自由基等毒素),三降(降血脂、降血糖、降血壓)作用,所以可用殼聚糖制造保健食品或作為添加劑添加到各種食品中。
在日本,殼聚糖類保健品是該政府特許的準許宣傳療效的功能型保健食品,美國的營養(yǎng)學(xué)界則投入大量人力,物力,財力研制開發(fā)生產(chǎn)以殼聚糖為主要原料的第四代保健食品。我國淡水水面、海洋面積廣闊,蝦、蟹資源和捕撈量十分巨大,殼聚糖資源豐富,然而在這方面的研究起步晚、經(jīng)驗少,對這一資源的開發(fā)利用還很有限,這引起了有識之士的廣泛關(guān)注。2008年5月,由中國化學(xué)會甲殼素專業(yè)委員會主辦的“殼聚糖及其衍生物功能化應(yīng)用”專家研討會在上海隆重召開,與會者一致認為,殼聚糖在食品工業(yè),尤其是在保健食品領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。