壳寡糖制备方法综述.docVIP

壳寡糖制备方法研究进展 邓培昌* 胡杰珍 侯庆华 黄来珍 (广东海洋大学海洋与气象学院, 湛江524088) 摘 要：水产品加工行业副产的大量虾蟹壳不能得到充分高值利用，造成资源浪费、环境污染。壳寡糖作为虾蟹壳的高值衍生物，具有高的生理活性，广阔的应用空间。壳聚糖降解是由虾蟹壳制备壳寡糖的关键环节。开发环保的、经济的、易于工业化的壳聚糖降解技术是突破壳寡糖制备瓶颈的主要方向。壳聚糖降解的基础研究是开发壳寡糖新生产方法的根本。 关键词：壳聚糖, 壳寡糖, 电化学, 降解 Research Progress on Preparation of Chitooligosaccharides Deng Peichang* Hu Jiezhen Hou qinghua Huang laizhen ( College of Ocean and Meteorology, Ocean University of Guangdong, Zhanjiang 524088) Abstract The shrimp and crab shell, which is byproduct in Aquatic Products Processing Industry, is too plentiful to take full advantage. Abandoning the shrimp and crab shell is wasting of resources and environment pollution. Chitooligosaccharides (COSs), which are the high value-added derivatives of shrimp and crab shell, are of great interest since they are thought to have several interesting bioactivities and applications. The depolymerization of high molecular weight chitosans is critical process to get COSs. The development of chitosans degradation technology, which is environmentally-friendly, economical and suitable for industrialization, is a breakthrough of the bottleneck of COSs production. Key words Chitosan, Chitooligosaccharides, Electrochemistry, Degradation 壳寡糖也叫壳聚寡糖，也称几丁寡糖，学名β-1, 4-寡糖-葡萄糖胺，是壳聚糖降解而得的高端衍生物，是含有氨基的低聚糖。壳寡糖的化学结构与植物纤维非常相似，被称为可食性动物纤维素，它是多糖中唯一带正电荷的小分子物质，并具有稳定的三维结构，特殊的生理活性。壳寡糖在医药、保健品、化妆品、农药、饲料添加剂等方面具有广阔的应用前景，被称为生命的第六要素。 部分发达国家非常重视壳寡糖的制备、性能与应用研究。在二十世纪九十年代，日本政府开始推动壳聚糖应用，随着壳寡糖制备的技术进步，现在壳寡糖的应用已经得到普及。1995年，欧美已经批准了壳聚糖在药物方面的利用。我国也于1996年成立了专项研究甲壳素系列的课题组(中国科学院天然产物与糖研究组)。因此，如何有效的通过一系列物理和化学或生物的方法制备壳寡糖，日益受到各国科学家的关注。 壳聚糖的降解方法可以分为化学法、物理法、酶法几大类:化学法 化学降解法是指通过化学反应使壳聚糖降解。它简便易行，但降解产物相对分子质量较难控制，相对分子质量分布较宽，污染较重。目前，通过化学法对壳聚糖进行降解主要分为酸法和氧化法。 酸降解法 壳聚糖易被稀酸催化发生苷键断裂而降解。酸降解机理是糖分子中的苷原子氧接受质子而形成了质子化的苷键，从而削弱C - O键，进而发生断裂，同时形成碳阳离子的中间体，该中间体在水存在下生成游离的糖，其反应历程为： 酸降解法用的催化剂可分为两类：无机酸， 如HCl、H2SO4、H3PO4、HNO2和HF[] 等；其中HCl和H2SO4水解条件基本相同，但硫酸有氧化性易使水解产物碳化；H3PO4、HNO2的酸性稍弱些， HF腐蚀性又太强故使用HCl降解的较多。使用无机酸对壳聚糖进行降解反应时间越长、温度越高、酸浓度越大、所得降解产物聚合度越低，甚至可获得单糖。有机酸，如乙酸、草酸、柠檬酸