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執(zhí)行 郭燕茹 司慧
采訪專家 趙黎明 華東理工大學(xué)生物工程學(xué)院副院長、教授
1811年,法國學(xué)者布拉克諾發(fā)現(xiàn)了甲殼素,但直至20世紀(jì)50年代.學(xué)界才開始進(jìn)行大量研究。1811年歐美學(xué)術(shù)界相關(guān)研究專家提出.甲殼素類物質(zhì)是繼脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素等生命要素之后的第六生命要素!
甲殼素雖然被專家們賦予如此盛名,但在日常生活中大多數(shù)人卻是通過保健或減肥產(chǎn)品的廣告來了解甲殼素的。那么,五彩光環(huán)之下的甲殼素到底是什么?為此,我們采訪了華東理工大學(xué)生物工程學(xué)院副院長趙黎明教授,為大家解開甲殼素的奧秘。
甲殼素結(jié)構(gòu)與纖維素相似
甲殼素在自然界中含量非常豐富,是地球上僅次于纖維素的第二大天然聚合物。蝦、蟹殼富含這種成分,它與碳酸鈣及蛋白質(zhì)結(jié)合,構(gòu)成蝦蟹堅(jiān)硬的外殼.除了蝦蟹殼之外,很多低等植物菌類、昆蟲等甲殼動(dòng)物的外殼、真菌的細(xì)胞壁中也可以提取甲殼素,只是蝦蟹殼中甲殼素含量高且易于提取,是商品甲殼素的主要來源。
甲殼素的分子結(jié)構(gòu)與纖維素十分相似。一般來講,是將蝦、蟹殼通過強(qiáng)酸、強(qiáng)堿處理,脫蛋白、去除鈣質(zhì)后得到。
為使甲殼素更容易溶解和加工利用,可進(jìn)行脫乙酰基處理,脫乙?;谋壤礁?,其溶解性能越好,當(dāng)脫乙酰度超過50%后就變成了殼聚糖.殼聚糖可溶于弱酸,雖然不溶于水,但可通過人體腸道中的微生物酶降解得到部分小分子量的殼寡糖,一般情況下降解比例僅為1%~5%,其余95%的聚糖則通過人的腸道系統(tǒng)排出。
殼聚糖再經(jīng)過進(jìn)一步的降解,得到殼寡糖,又稱“氨基寡糖”。殼寡糖可直接溶于水,大部分低聚合度的殼寡糖可直接被人體吸收,參與人體的生理調(diào)節(jié)。
殼聚糖的生物利用性
殼聚糖是一種多糖,在營養(yǎng)學(xué)中它對人體的營養(yǎng)作用與多糖類膳食纖維類似,在一些動(dòng)物試驗(yàn)中表現(xiàn)出降血脂、免疫調(diào)節(jié)等功能.在我國食藥監(jiān)局審批的保健食品中,甲殼素、殼聚糖類產(chǎn)品一般批準(zhǔn)的功能宣稱是輔助降血脂、增強(qiáng)免疫力,在國外也常常被人用來治療肥胖、長期血液透析患者的高膽固醇血癥和克羅恩病。
減肥
殼聚糖是一種天然可食性陽離子多糖,可溶于弱酸,在胃酸作用下會(huì)形成凝膠態(tài),到達(dá)腸道后可物理吸附少量油脂,理論上有一定的降脂減肥效果。
一說到減肥恐怕很多人會(huì)兩眼放光,但是服用殼聚糖要與限制總熱量結(jié)合才有可能減輕體重,如果不限制攝入總熱量,單獨(dú)服用殼聚糖僅僅能夠起到“刮油”的效果,直接減肥效果并不一定顯著,而且長時(shí)間過量食用殼聚糖,會(huì)引起胃部不適或者便秘。對甲殼類食物過敏者慎食殼聚糖類減肥產(chǎn)品。
在我國食藥監(jiān)局審批的保健食品中,甲殼素、殼聚糖類產(chǎn)品一般批準(zhǔn)的功能宣稱是輔助降血脂、增強(qiáng)免疫力,在國外也常常被人用來治療肥胖、長期血液透析患者的高膽固醇血癥和克羅恩病。
保鮮
殼聚糖同甲殼素一樣,也是不能被人體消化吸收的,但是殼聚糖具有獨(dú)特的理化特性:高黏度、良好的吸水性、保濕性、成膜性、增稠性、凝膠性等,這些特性也是殼聚糖具有保鮮效果的重要因素。
殼聚糖保鮮主要是利用其良好的成膜性,通過涂抹和浸泡果蔬,在果蔬表面形成一層薄膜,從而形成微氣調(diào)環(huán)境,使內(nèi)外氣體交換變慢,減少果蔬氧氣的吸入,減緩二氧化碳對外擴(kuò)散,可有效抑制果蔬的呼吸作用,減緩營養(yǎng)物質(zhì)的損耗。
抗菌
殼聚糖具有抗菌性,能減少細(xì)菌對果蔬和肉類的感染腐敗,主要原因是殼聚糖具有很多帶正電荷的氨基基團(tuán),與微生物細(xì)胞膜表面帶負(fù)電的物質(zhì)相互作用,可使細(xì)胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生泄漏死亡;其次是殼聚糖可在微生物表面形成致密膜,阻止微生物呼吸及營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn),從而對細(xì)菌、真菌等微生物起到抑制作用。
基于殼聚糖的成膜性和抑菌性,可以被用來制作一些藥物載體和醫(yī)用衛(wèi)材,比如一些殼聚糖包埋的藥物、醫(yī)療紗布、傷口敷料、燒傷創(chuàng)面敷料或深加工為人造皮膚,用于大面積燒傷的治療。
殼聚糖的成膜性和抑菌性在紡織業(yè)上還可做成防霉殺菌除臭劑,將殼聚糖處理后附著在紡織品纖維上,用于制造服飾和襪子,能夠有效殺菌除臭。殼聚糖作為生物大分子也可以直接制備殼聚糖纖維。
殼聚糖深加了:殼寡糖(氨基寡糖)
殼寡糖就是殼聚糖經(jīng)過一系列生物及化學(xué)反應(yīng)分解成的低分子量的低聚合度的多糖,由于目前部分企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)還達(dá)不到實(shí)驗(yàn)室制備的條件,一般行業(yè)認(rèn)可含2~20個(gè)氨糖單糖的低聚糖即為殼寡糖.聚合度不同,所表現(xiàn)的功能性質(zhì)不同,比如低聚合度的殼聚糖的抑菌性更好,當(dāng)降解到10個(gè)單糖分子以下的低聚糖時(shí),對人體健康的生理活性十分豐富。
國家衛(wèi)生計(jì)生委于2014年4月16日發(fā)布了《關(guān)于批準(zhǔn)殼寡糖等6種新食品原料的公告(2014年第6號)》。殼寡糖被納入了新食品原料目錄,可以在普通食品企業(yè)中使用.不過,對作為新食品原料的殼寡糖的加工工藝有一定要求,建議食用量≤0.5克/天,使用范圍不包括嬰幼兒食品,衛(wèi)生安全指標(biāo)應(yīng)當(dāng)符合我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
階段性研究成果表明,聚合度為6~8的殼寡糖,具有顯著抑制腫瘤細(xì)胞、誘導(dǎo)某些癌細(xì)胞凋亡、激活人體免疫等生理活性.不同結(jié)構(gòu)和不同分子量的殼寡糖具有不同的性質(zhì),也有不同的用途,因此其用途多樣,應(yīng)用前景廣闊,科學(xué)家們還在對其進(jìn)行持續(xù)的探索。
食品保健效果
殼寡糖可在一定程度上保肝護(hù)肝;具抗炎活性,可抑制多種炎性介質(zhì)對細(xì)胞造成的炎癥損傷;抑制腫瘤活性,調(diào)節(jié)血糖活性(有效降低血糖),抗氧化活性(抵制內(nèi)皮細(xì)胞氧化性損傷),因此可以潛在開發(fā)多種功能食品或保健食品。
相關(guān)研究表明,殼寡糖還可調(diào)節(jié)腸道微生態(tài),改善腸道微生物區(qū)系分布,促進(jìn)雙歧桿菌生長繁殖,增加腸絨毛密度,從而提高免疫力,是一種雙向調(diào)節(jié)的益生元。endprint