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甲壳素的制取与应用         
甲壳素的制取与应用
作者:张剑锋 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2006-5-2 11:16:18

黄粉虫甲壳素(壳聚糖)的制取与应用

  众所周知,人体生命有着五大要素,即蛋白质、脂肪、糖、维生素和微量元素。而近年来,中外科学家在研究过程中,逐渐认识到甲壳素(甲壳多糖)对人体有着重要作用。因此,越来越多的专家开始称甲壳素是人体生命第六要素!由法国科学家布拉克诺发现,它广泛存在于多种昆虫和虾、蟹的外壳等甲壳类动物中以及藻类的细胞壁中。专家们研究表明,甲壳质对人体各种生理代谢具有广泛调节作用。如免疫调节和内分泌调节。在疾病应用及辅助治疗方面起到积极作用的有,甲亢及突眼;更年期综合征;月经期综合征及各种妇科疾病;肿瘤患者的治疗及减轻放疗、化疗过程中的副作用,并能抑制肿瘤细胞生长及转移。同时对各种肝炎、肾炎及免疫、内分泌失调疾病也有很好辅助治疗效果。有专家称,甲壳素的化学结构特殊,它对人体具有调节免疫、活化细胞、抑制老化、预防疾病、促进痊愈、调节人体生理功能等六大功能。近年来,肿瘤、糖尿病、生理功能失调、心脑血管疾病逐年上升,医学专家称,此种现象的主要原因是环境的污染、生物链的破坏,是人们无法从食品中获得甲壳素的缘故。甲壳质是21世纪人类不可缺少的保健食品!
      甲壳素(Chitin)是一种含氮多糖的高分子聚合物,是许多低等动物,特别是节肢动物(如昆虫、虾、蟹等)外壳的重要成分,也存在于低等植物(如真菌、藻类)的细胞中。其学名为(1-4)—2—乙酰胺—2—脱氧—D—葡聚糖。甲壳素若脱去分子中的乙酰基,就转变为壳聚糖(Chitosan),因其深解性大为改善,常称之为可溶性甲壳素。自然界每年合成的甲壳素估计有数十亿吨之多,是一种十分丰富的仅次于纤维素的自然资源。成品甲壳素是白色或灰白色,半透明片状固体,不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂,可溶于浓无机酸,但同时主链发生降解。壳聚糖是白色或灰眭色,略有珍珠光泽,半透明片状固体,不溶于水和碱溶液,可溶于大多数稀酸,如盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等生成盐。由于甲壳来源丰富,制备较易以及其氨基多糖的特性,它比纤维素有更广泛的用途。
  在纺织印染行业中,壳聚糖用来处理棉毛织物,改善其耐折皱性;造纸上,壳聚糖作为纸张的施胶剂或增强助剂,提高印刷质量,改善机械性能,耐水性和电绝缘性能;在食品工业中,壳聚糖作为无毒性的絮凝剂,处理加工废水,壳聚糖还可作为保健食品的添加剂、增稠剂、食品包装薄膜等;在医学上,甲壳素,壳聚糖及其衍生物具有许多医学功能和治疗作用,有的具有抗凝血性能,有的有抗肿瘤效果。用甲壳素可制做手术缝合线,柔软,机械强度高,且易被机体吸收,免于拆线。此外,壳聚糖还可用来提取微量金属,作固定化酶的载体,制作膜,作固发,染发香波的添加物以及果蔬的保鲜剂等。    甲壳素是21世纪的新材料,它对人类社会的发展与进步有着巨大的作用。其理由:一是甲壳素是地球上仅次于纤维素的第二大生物资源,年生物合成量高达100亿吨,可以说是用之不竭的生物资源。这无疑给面临全球资源枯竭危机的人类来说带来了生机。二是全球几乎所有的国家均在研究开发甲壳素,每年发表的论文报告上万篇,有的国家平均每3天就申报一项甲壳素应用专利,甲壳素已是一种内涵丰富,前景广阔的全球化和高新技术化的物质,已成为世人瞩目的前沿学科领域。三是甲壳素的商业产品已遍布全球,其应用领域已拓展到工业、农业、环境保护、国防、人民生活等各方面,无所不包,其产业渗透性之大,应用领域之广,获利之丰厚均超过其他资源产业。若干年后将形成数百亿美元的市场。四是人类创造了现代文明,同时也破坏了自然生态平衡,人类赖以生存的自然环境日益恶化。我们面对的主要疾病已不再是细菌、病毒和寄生虫,而是诸如肿瘤、心脑血管和糖尿病之类的慢性病。对这类疾病,细胞保护与细胞调节的食物比杀伤性药物更有应用前景。甲壳素是目前自然界中唯一发现带正电荷的食物纤维,具有现今食物不具备的生理功能,被誉为人体健康所必需的第6生命要素。这对于解决困扰人类社会已久的“现代文明病”,保障人类健康,提高人类的生存发展质量具有重大意义。五是甲壳素是一种环保纤维源,它具有无毒、无味、耐晒、耐热、耐腐蚀,而且不怕虫蛀和碱的浸蚀,可生物降解,有望成为塑料的替代物,不仅可以解除人类所面临的“白色污染”,而且可以消除人体内外环境所面临的有毒有害物质对人体的威胁,实现经济社会的可持续发展。综上所述,21世纪将是甲壳素的大研究、大开发、大应用时代,甲壳素的研究开发将是21世纪高新科技争夺的制高点之一,甲壳素产业将是21世纪最有希望的新兴产业,它的开发应用,将引发相关产业革命。人类社会离不开甲壳素,甲壳素是我们全人类共同的宝贵财富。面对世界性的甲壳素研究开发热和即将到来的甲壳素时代。对于中国来说,是一次机遇和挑战。目前我国的甲壳素研究开发热也正在兴起。全国有数千家科研院所、大专院校和企业从事甲壳素的应用开发,近年全国甲壳素的产量已突破4000吨大关,先后召开各类甲壳素相关的全国性学术会议8次,发表的甲壳素论文报告多达数百篇。但是,我们的甲壳素生产技术水平不高,产品档次低,应用开发力量分散,研究重复,产业化水平低。这有待我们集聚政府、科技界、企业界的力量,确定中国甲壳素事业发展的最佳途径和目标,明确甲壳素产业发展重点和应采取的保障措施,以坚实的步伐迎接甲壳素时代的到来。
  黄粉虫工厂化规模生产技术的成功,必将为进一步深加工提供足量优质、低廉的生产原料,为从昆虫源甲壳质的生产奠定坚实的基础,打破传统来源途径只有虾、蟹等海洋节肢动物的局面。河北山农公司已经完成了“黄粉虫工厂化生产与产业化”研究,甲壳质的提取与应用是一个重要方面,目前正在和有关科研机构合作,探索规模生产的途径。

文章录入:张剑锋    责任编辑:张剑锋 
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