何夢(mèng)丹,潘登奎(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)文理學(xué)院,晉中 030801)
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低聚殼聚糖的物化性質(zhì)和生理功效
何夢(mèng)丹,潘登奎
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)文理學(xué)院,晉中 030801)
摘要:文章主要分析介紹了低聚殼聚糖的物化性質(zhì)和生理功效,以期為我國(guó)自然資源的開(kāi)發(fā)應(yīng)用以及醫(yī)藥領(lǐng)域的研究提供指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞:低聚殼聚糖 物化性質(zhì) 生理功效 應(yīng)用
甲殼素,學(xué)名β-(1-4)-2-乙酰氨基-2-脫氧-D-葡萄糖,是由 N-乙酰-D-葡萄糖胺以β-1,4 糖苷鍵連接而成的線型聚合物。甲殼素廣泛存在于節(jié)肢動(dòng)物、軟體動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物和絲狀菌類(lèi)中,是迄今發(fā)現(xiàn)的唯一天然堿性多糖[1],素有“人體第六要素”、“軟黃金”之美譽(yù)。但由于其不溶于水,在開(kāi)發(fā)應(yīng)用上受到了很大的限制。而對(duì)于甲殼素進(jìn)行脫乙?;幚砗笏玫臍ぞ厶牵蚱浞肿觾?nèi)外氫鍵的相互作用,形成有序的大分子結(jié)構(gòu),使其只溶于稀鹽酸、硝酸等無(wú)機(jī)酸,應(yīng)用受到很大的限制[2-8]。若通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒▽⑵浞肿恿拷档停貏e是分子量小于10 000的低聚殼聚糖,不僅能夠溶于水,還能夠展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)越的物化性質(zhì)和生理活性。
目前,低聚殼聚糖以其獨(dú)特的生理功能性質(zhì),已在諸多領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。該文針對(duì)低聚殼聚糖的物化性質(zhì)和生理功效進(jìn)行分析總結(jié)。1
1.1低聚殼聚糖的定義
從廣義上講,低聚殼聚糖是指相對(duì)分子量約10 000以下、水溶性好的低相對(duì)分子質(zhì)量殼聚糖;從狹義上而言,是指有2~10個(gè)以β(1→4)鍵連接的N-乙酰葡萄糖氨基構(gòu)成的甲殼寡糖或有2~10個(gè)葡萄糖氨基和/或N-乙酰葡萄糖氨基以β(1→4)鍵連接構(gòu)成的殼寡糖[1]。
1.2物化性質(zhì)
低聚殼聚糖是一種灰白色、略有珍珠光澤、半透明狀固體,無(wú)毒無(wú)味,可生物降解,還具有良好的水溶性、吸濕性和保濕性。
1.2.1 水溶性
當(dāng)殼聚糖降解時(shí),其分子量降低,殼聚糖分子內(nèi)的氫鍵作用隨之減弱,從而引起殼聚糖分子構(gòu)象發(fā)生變化。而鏈長(zhǎng)的縮短和分子構(gòu)象的變化使得殼聚糖降解產(chǎn)物低聚殼聚糖在水溶液中的無(wú)序程度增加,使其水溶性大為改善。
1.2.2 吸濕和保濕特性
低聚殼聚糖的分子中含有大量的-NH2和-OH強(qiáng)極性基團(tuán),這些強(qiáng)極性基團(tuán)與水分子相互作用,影響了水的活度和流動(dòng)阻力。另外,-NH2、-NHCOCH3等基團(tuán)之間易形成氫鍵,使分子鏈形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因此使得一定聚合度的低聚殼聚糖具有良好的吸濕保濕能力。
2.1增強(qiáng)免疫功效
低聚殼聚糖,特別是聚合度為6~8的低聚殼聚糖,具有增強(qiáng)免疫抗腫瘤的生理活性。1986年Suzuki通過(guò)對(duì)BALB/c鼠腹腔注射聚合度4~7的甲殼寡糖,發(fā)現(xiàn)腹膜滲出細(xì)胞數(shù)量明顯增加,同時(shí)這些細(xì)胞產(chǎn)生的活性氧數(shù)量也增加,因此認(rèn)為NACOS-4~NACOS-7具有顯著增強(qiáng)噬中性粒細(xì)胞免疫功能的作用。
2.2抗腫瘤功效
甲殼素、殼聚糖及其某些衍生物均表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗腫瘤活性。殼聚糖能夠有選擇性地凝集白血病L1210細(xì)胞產(chǎn)生致密凝塊,阻止其生長(zhǎng),而對(duì)正常紅細(xì)胞和骨髓細(xì)胞沒(méi)有影響。Suzuki則研究發(fā)現(xiàn)6-N-乙酰葡萄胺六聚體和殼聚六糖能抑制小鼠體內(nèi)Sarcoma 180和MM-46肉瘤的生長(zhǎng)。
2.3降低膽固醇
當(dāng)人體攝入低聚殼聚糖,低分子殼聚糖進(jìn)入消化系統(tǒng)后,可與脂肪、脂肪酸、膽固醇等脂類(lèi)物質(zhì)結(jié)合成絡(luò)和物,產(chǎn)物具有很強(qiáng)的疏水性,不被胃酸水解,不被消化系統(tǒng)吸收,而隨糞便排出,因而有減肥和降低膽固醇作用[9]。
2.4促進(jìn)藥物吸收
低聚殼聚糖雖然不能被哺乳動(dòng)物消化酶降解,但由于低聚殼聚糖水性大于99%,高脫乙酰度的低聚殼聚糖對(duì)于打開(kāi)細(xì)胞間的連接效果顯著,可通過(guò)動(dòng)物腸道上皮細(xì)胞直接吸收。因此應(yīng)用在生物制藥中可顯著提高藥物的吸收率[10]。
綜上所述,低聚殼聚糖有很好的生理功效,就其科學(xué)技術(shù)含量和附加值而言,在醫(yī)藥方面應(yīng)用前景最為矚目。我國(guó)有漫長(zhǎng)的海岸線,盛產(chǎn)蝦蟹,甲殼素和殼聚糖蘊(yùn)藏量十分豐富,應(yīng)充分利用自然資源,加強(qiáng)低聚殼聚糖及其衍生物的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究。
參考文獻(xiàn)
[1] 鄭建仙.功能性低聚糖.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:215~278
[2] 孫長(zhǎng)華,王靜.低分子量殼聚糖制備與應(yīng)用.糧食與油脂,2001,(1):44~46
[3] 吳國(guó)琪,傅民,金鑫榮.低聚殼聚糖的制備和應(yīng)用.江蘇石油化工學(xué)院學(xué)報(bào),1996,8(5):29~31
[4] 段杉,彭喜春,彭志英.低聚殼聚糖的制備及應(yīng)用.中國(guó)食品添加劑,2005,(5):66~71
[5] 蔡學(xué)文,周賀福.低聚殼聚糖的制備及應(yīng)用.唐山學(xué)院學(xué)報(bào),2003,16(6):4~5,10
[6] 何小維,徐正康,羅發(fā)興,等.功能性低聚糖-殼低聚糖.中國(guó)甜菜糖業(yè),2005,(2):37~40
[7] 龍柏華,張?zhí)?,王科軍,?低聚殼聚糖的制備與應(yīng)用研究.江西化工,2006,(4):34~37
[8] 朱孔營(yíng),渠榮遴,李方.低分子量殼聚糖的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展.高分子通報(bào),2006,(2):41~44
[9] 嚴(yán)金龍,許琦,蔡照盛,等.甲殼低聚糖的制備、特性與應(yīng)用研究進(jìn)展.安徽化工,2005,(1):24~27
[10] 張麗,殼寡糖的制備及對(duì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)功能的研究進(jìn)展.山東畜牧獸醫(yī),2004,(6):43~44