壳寡糖及其应用

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[摘 要]壳聚糖是甲壳素脱乙酰化后的产物，壳寡糖为壳聚糖的降解产物。壳聚糖及其衍生物就是一类具有重要生理功能的天然氨基多糖。壳寡糖的性质、功能及生理活性等方面的研究已经成为糖生物学科学研究中的热门领域之一。

[关键词]壳聚糖、壳寡糖、生物活性、应用

中图分类号：TQ 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0393-01

1、前言

多糖、蛋白质和核酸为三大重要生物大分子物质，其中蛋白质和核酸的重要功能在生物学上研究广泛。从生物学功能观点来看，多糖主要被认为是一种能量储源和结构物质。然而，随着近些年来人们对其生物性质和功能的深入研究，多糖越来越多的引起了人们的关注。壳聚糖及壳聚糖衍生物就是一类具有重要生理功能的天然氨基多糖。

壳聚糖的分子量较大，分子中的胺基的使得壳聚糖分子间具有较强的氢键作用，分子结构紧密，且不溶于水、碱性溶液或普通有机溶剂，大大影响了壳聚糖的实际应用。所以需要选择适当方法，将其降解为壳寡糖，再加以利用。

壳寡糖是壳聚糖的降解产物。分子量在3000以下，聚合度一般在2-20个单糖单位，具有良好的水溶性[1]。壳寡糖在抗菌、提高机体免疫力和抗肿瘤等方面的生理功能更是近些年来多糖类研究及开发应用的热点，特别是在食品、保健品、医药以及日用化工领域等方面的应用前景引起了国内外学者的普遍关注。

2、壳寡糖的应用

2.1 在食品、医药领域的应用

壳寡糖具有一定的抑菌活性，又可以消除人体的自由基，抗氧化，延缓衰老，因此在提高食品的保健功能，改善食品结构方面具有良好的开发应用前景。近些年来，壳寡糖更是作为一种新型的功能性低聚糖，引起世界各国的科研工作者的浓厚兴趣。日本和欧洲国家已经将壳寡糖作为功能性甜味剂应用到食品工业中。目前，在中国大连爱宝生物技术有限公司、青岛海马生物技术开发公司、武汉海瑞生物科技有限公司的壳寡糖产品、保健品都已推向市场，由浙江金壳生物化学有限公司生产的壳寡糖和高密度壳聚糖等系列保健食品已远销海内外。

另外，在壳寡糖对蔬菜发酵中的乳酸菌和酵母菌的抑菌效果实验表明，没有经过降解的壳聚糖则没有抑菌效果，分子量为500的小分子壳寡糖抑菌效果小于较高聚合度的壳寡糖，分子量为5000的较高聚合度的壳寡糖抑菌效果最好[2]。聚合度在8以下的壳寡糖混合物在牛奶保鲜中的应用实验中发现，聚合度在8一下的壳寡糖能在不同程度上抑制葡萄球菌及沙门氏菌等微生物的增殖，添加在牛奶中可以达到延长鲜牛奶的保质期的目的[3]。

壳寡糖具有较好的抑菌性，还可以降低胆固醇，降血脂，降血糖，降血压[4]。壳寡糖在调节机体免疫力，提高巨噬细胞吞噬能力等方面具有独特的生理功效[5]。解中伟的专利壳寡糖胶囊对提高综合免疫功能有显著的效果[6]。同时，壳寡糖还可以抑制肿瘤细胞生长、转移并抑制癌毒素产生[7]，因此，在抗癌新药的开发和应用方面具有较好的前景。刘学建等的专利“一种供癌症患者食用含低聚肽和壳寡糖的组合物”不仅可以维持癌症患者的营养平衡，而且可以达到非常显著的抑癌或抗癌治疗效果[8]。另外，壳寡糖可以作为双歧因子，活化和增殖人体肠道内的双歧杆菌，达到抑制肠道内病原菌及大肠杆菌生长的目的。

2.2 在日用品领域的应用

利用壳寡糖良好的保湿性，可将其用做化妆水和保湿乳液的原材料，其保湿效果与透明质酸、甘油和乳酸钠等类似，成本却可以降低近一半。壳寡糖同时还可以起到活化表皮细胞，抑制皮肤表面细菌，提高皮肤弹性的作用，应用于护肤、化妆、美容、抗衰老等日用化妆品领域。壳寡糖还可以被用于制造壳寡糖口腔清洁剂。壳寡糖口腔清洁剂由壳寡糖、低聚木糖、山梨糖醇等制成，是一种可以吃的口腔清洁剂。使用时可口含或咀嚼后直接吞咽，无需吐出及漱口，像吃糖一样方便，即可达到除口臭、杀菌、去除牙菌斑，治疗溃疡、牙周炎、牙龈炎、冠周炎和清洁口腔的作用，以及因食用刺激性食物引起的口腔异味。具有使用简单、方便，可随时随地使用，由于组方中都是可食用物料，无毒、无副作用，糖尿病人可用，长期使用无害，而且不会对环境产生任何污染，该壳寡糖口腔清洁剂目前已申请国家专利[9]。

3、小结与展望

总之，壳寡糖具有功能性强及应用广泛等特点，符合当今社会发展的需求。选择适合的条件和方法，将资源丰富的壳聚糖降解为具有生理功能的壳寡搪，是当今壳聚糖研究领域中最为活跃的分支之一。

参考文献

[1] 蒋挺大.壳聚糖[M].北京：化学工业出版社，2001.

[2] Savard T，Beaulieu C，Boucher I，etal.Antimicrobial action of hydrolyzed chitosan against spoilage yeaste and lactic acid bacteria of fermented vegetables. Food Prot，2002，65（5）：28-33.

[3] Tsai GJ，Wu ZY，Su WH.Antibacterial activity of a chitooligosaccharide mixture prepared by cellulose digestion of shrimp chitosan and its application to milk preservation[J].Food Prot，2000，63（6）：47- 52.

[4] 高仕瑛，任林，刘碧源.甲壳低聚糖的微生态学效应[J].中国微生态学杂志，2002，14（3）：132-13.

[5] 许青松，白雪芳，杜昱光.壳寡糖及其衍生物抗肿瘤作用的研究进展[J].食品与药品，2008，10（5）：60-6.

[6] 解中伟.壳寡糖胶囊[P].中国专利：CN102197863A，2011-09-28.

[7] 竺国芳，赵鲁杭.几丁寡糖和壳寡糖的研究进展[J].中国海洋药物，2000，73（1）：43-46.

[8] 刘学键；王宗继；焦念强.一种供癌症患者食用含低聚肽和壳寡糖的组合物[P].中国专利：CN102228181A，2011-11-02.

[9] 苗辉.壳寡糖口腔清洁剂[P].中国专利：CN101849893A，2010-10-06.

作者简介

兰建丽（1961---）女，高级工程师；研究方向：乳品法规研究

通讯作者

杨晓波（1976---）女，高级工程师；研究方向：乳品研究