甲殼素:甲殼動物外殼提取的化學物質-中文百科頻道

簡介

甲殼素，英語為Chitin，日語音譯為キチン質，化學名稱為聚N一乙酰葡萄糖胺，常被翻譯為幾丁質。甲殼素為真菌的細胞壁和節肢動物的外骨骼裡的主要組成部分，其他動物也含有此物質。它是N-乙酰-D-胺基葡萄糖多糖體，一同用β-1,4模式。以它不可變的形式，甲殼素是半透明、易彎、有彈性和十分堅韌的。

不過在節肢動物裡它經常被更改，透過嵌入變硬的蛋白質基體裡，形成大部份的外骨骼。通常昆蟲的外骨骼不會更換，但幼蟲或是蝦蟹類會換殼，因為甲殼素構成的外殼不會成長。

甲殼素存在于自然界中的低等植物菌類、藻類的細胞，甲殼動物蝦、蟹、昆蟲的外殼，高等植物的細胞壁等處，其量不低于豐富的纖維素，是除纖維素以外的又一大類重要多糖。據估計自然界中，甲殼素每年生物合成的量多達1000億噸。甲殼素是從蟹、蝦殼中應用遺傳基因工程提取的動物性高分子纖維素，被科學界譽之為“第六生命要素”，因此被歐美政府認定為機能性免疫物質。在靈芝、冬蟲夏草等植物中也含有微量“幾丁聚糖”，但含量隻在2%-7%之間。甲殼素是宇宙中唯一帶正電的陽性食物纖維。

海洋是生命之源,來自海洋蝦、蟹殼的甲殼素在自然界中儲存量僅次于纖維素，它是重要的可再生資源。由于它具有優良的生物相容性、生物可降解性等優點，在生物醫用和食品領域具有廣闊的應用前景。

化學結構

甲殼素的化學結構和植物纖維素非常相似。都是六碳糖的多聚體，分子量都在100萬以上。纖維素的基本單位是葡萄糖，它是由300～2500個葡萄糖殘基通過al，4糖甙鍊連接而成的聚合物。甲殼素的基本單位是乙酰葡萄糖胺，它是由1000～3000個乙酰葡萄糖胺殘基通過p1，4糖甙鍊相互連接而成聚合物。而幾丁聚糖的基本單位是葡萄糖胺。

分子量

甲殼質是高分子量物質，其分子量可達100萬以上。分子量越高吸附能力越強，适合工業、環保領域應用。低分子量容易被人體吸收。分子量為7000左右的幾丁聚糖，大約含30個左右的葡萄糖胺殘基。

脫乙酰基純度

甲殼素經過脫乙酰基成為幾丁聚糖。甲殼素因為不溶于酸堿也不溶于水而不能被身體利用。脫乙酰基後可增加其溶解性因此可被身體吸收。甲殼素脫乙酰基純度越高其品質越好。

性質特點

可被酶分解吸收

甲殼素是食物纖維素，不易被消化吸收。若甲殼質和蔬菜、植物性食品、牛奶和雞蛋一起食用可以被吸收。在植物和腸内細菌中含有殼糖胺酶、去乙酰酶、體内存在的溶菌酶以及牛奶、雞蛋中含有卵磷脂等共同作用下可将甲殼素分解成低分子量的寡聚糖而被吸收。當分解到六分子葡萄糖胺時其生理活性最強。吸收部位主要在大腸。

溶于酸性溶液

甲殼素分子中含有氨基(一NH)，具有堿性，在胃酸的反應下可生成铵鹽，可使腸内PH值移向堿性側，改善酸性體質。反應中生成帶正電荷的陽離子基團，這是自然界中唯一存在的帶正電荷可食性食物纖維。

親和性強

進入人體内甲殼素被分解成基本單位時就是人體内的成分，殼糖胺的基本單位是葡萄糖胺，葡萄糖胺是人體内存在的；而甲殼素的基本單位是乙酰葡萄糖胺，它是體内透明質酸的基本組成單位。因此，甲殼素對人體細胞有良好的親和性，不會産生排斥反應。

吸附性強

溶解後的幾丁聚糖呈凝膠狀态，具有較強的吸附能力。因甲殼素分子中含有羟基、氨基等極性基團，吸濕性很強，可用做化妝品保濕劑。

安全性高

甲殼素是天然纖維素(動物性食物纖維)，沒有毒性和副作用，其安全性和砂糖近似。(砂糖緻死量為18g／kg，而甲殼素為16g／kg)。

提取工藝

蟹殼中含有40%的蛋白質、30%的鈣、30%的甲殼素。提取甲殼素的工藝是：

首先用稀的氫氧化鈉液除去蛋白質，然後，用鹽酸除去鈣鹽，剩下的就是甲殼素。為了從這些甲殼素中除去乙酰基，用長時間的高溫，使之在濃的氫氧化鈉中發生反應，就可制成含有氨基的甲殼素(幾丁聚糖或殼聚糖)。經脫乙酰基成幾丁聚糖後它能溶于稀酸和體液中，可被人體所利用。

應用範圍

工業

可做紡織品防黴殺菌除臭劑，可以通過後處理附着于紡織品纖維上，是紡織品提高附加價值的方法之一，用于制造内衣褲、襪子、家用特殊功能紡織品、醫用手術衣布、傷口敷料、燒傷創面敷料或深加工為人造皮膚用于大面積燒傷的治療。也可應用于染料、紙張和水處理等。

醫藥

甲殼素的産物作為堅韌和強的材料利于作為外科線。另外有一些不尋常的特性，甲殼素加速人體傷口愈合，甲殼素甚至成為一個單獨的傷口愈合劑。在生醫材料上的相關應用研究非常多，其具有良好的生物相容性、無生物毒性、價格低廉、容易改質、機械強度較好等優點。

美容

甲殼素對細胞無排斥力，具有修複細胞之功效，并能減緩過敏性肌膚，且日本研究證實甲殼素具有抗氧化的能力，能活化細胞，防止細胞老化，促進細胞新生帶。甲殼素中亦含有高效保濕成分，它的β葡聚糖也能有效使肌膚含水保濕。

服裝

甲殼素的吸水率高達1300%，1克的甲殼素吸飽水後可以達到13克；甲殼素具有天然抑菌功效，廣譜抗菌率非常高，90%以上的常見細菌在甲殼素纖維上不能存活；因此甲殼素纖維與彩棉貨純棉等纖維制成的面料特别适合做嬰幼兒服裝及男女高檔内衣。

功能

降血脂

甲殼素可通過幾個途徑産生驅脂作用。

1、阻礙脂類的消化吸收：進入腸腔的脂類因難溶于水無法吸收，需經過膽汁酸的乳化作用，将脂肪變成很小的油滴，以此來擴大與胰脂酶的接觸面積利于脂肪的消化。肝髒生成的膽汁酸（帶負電荷）經膽道排入腸腔非常容易與聚集它周圍的甲殼質（帶正電荷）結合，形成屏障而妨礙吸收，同時由消化道排出體外。大量的膽汁酸被消耗，從而阻礙脂類的吸收，實現降低血脂。

2、升高血液中高密度脂蛋白的含量：脂類與蛋白結合成脂蛋白，低密度脂蛋白則将膽固醇由肝髒運向周圍組織，誘發組織硬化；高密度脂蛋白将周圍組織的膽固醇運回肝髒。甲殼素降血脂，使血液中膽固醇含量下降，低密度脂蛋白數量也随之下降，高密度脂蛋白數量上升有助于防止動脈硬化的産生。

降血糖

糖尿病是由于胰島素分泌絕對或相對不足，以及靶細胞對胰島素敏感性降低造成糖、蛋白質和脂類代謝障礙，繼而發生水、電解質代謝紊亂和酮體酸中毒。

甲殼素可促進胰島素的分泌。甲殼素通過協調髒器功能促進内分泌，實現對胰腺功能的調節。刺激迷走神經，興奮大腦皮層的饑餓中樞和血管運動中樞，使胰腺的血管擴張，增加血液循環量，胰島素的分泌量增加。改善胰腺的功能，活化胰島細胞，促進Β細胞分泌胰島素，降低血糖。

降膽固醇

幾丁聚糖可以降低膽固醇，其機制為：

1、妨礙膽固醇在體内吸收

食物中的膽固醇進入體内後，需經酶的作用變成膽固醇酯才能在腸道吸收，這一過程需要膽汁酸參與。膽汁酸是表面活性物質，它對脂類有乳化作用。幾丁聚糖很容易和膽汁酸結合并全部排出體外，由于膽固醇周圍的膽汁酸消失，這種酶就無法将膽固醇轉變成容易被腸管吸收的膽固醇酯。

2、妨礙脂肪的吸收

因為幾丁聚糖是帶正電荷的陽離子化合物，所以在體内它聚集在帶負電的脂滴周圍，形成屏障而妨礙吸收，同時它還可以和膽汁酸結合影響脂類乳化使其吸收減少。

3、促進膽固醇轉化

膽固醇在肝髒内轉化為膽汁酸，膽汁酸是消化液中的重要成分，在膽囊中有一定儲量，膽汁酸通常在完成脂肪的消化和吸收後，由小腸再吸收回到肝髒，這就是膽汁酸的“腸肝循環”。因為幾丁聚糖容易和膽汁酸結合并全部排出體外。為了保持膽汁酸正常含量就必須在肝髒中将膽固醇轉化成膽汁酸，其結果是血液中的膽固醇含量必然下降。

注意事項

顔色與甲殼素（甲殼質）的關系

幾丁聚糖多由蟹殼等海鮮殼加工而成，以優質海蟹為原料的幾丁聚糖是純白色的；另外，幾丁聚糖加工工藝中有需要除蛋白質，這是影響甲殼素純度的一個重要指标，蛋白質去除不盡，顔色會偏黃，而且殘留的蛋白質可能導緻對海鮮過敏人群的過敏反應。

甲殼素應在用餐前約半小時内服用，使其能分布在消化道，等待食物的降臨。服用時，應大量喝水，否則可能造成腸道的阻塞，甚至有排便不順的現象。服用甲殼素期間，不要同時服用魚油，否則兩者的效果均會受影響。三餐連續服用甲殼素者，不要超過兩個月，否則會造成脂溶性維生素缺乏，如果能适時補充綜合維生素，則能得到改善。

甲殼質适宜人群：腸道疾病者；便秘患者；高血脂者。