甲壳素脱乙酰酶
甲壳素
甲壳素因为不溶于酸碱也不溶于水而不能被身体利用。脱乙酰
基后可增加其溶解性因此可被身体吸收。甲壳素脱乙酰基纯度 越高其品质越好。
成的量多达1000亿吨。
甲壳素理化性质
甲壳素是一种无毒无味的白色或灰白色半透明的固
体，在水、稀酸、稀碱以及一般的有机溶剂中难以溶解，溶
于浓酸、浓碱、磷酸、硫酸、乙酸,甲壳质的脱乙酰基衍生物 壳聚糖不溶于水，可溶于部分稀酸。 2.甲壳素是食物纤维素，不易被消化吸收，但是可被酶 分解吸收，若甲壳质和蔬菜、植物性食品、牛奶和鸡蛋一起
要素——“人体的第六生命要素”。被欧美政府认定为机能 性免疫物质。
甲壳素的来源
甲壳素存在于自然界中的低等植物菌类、藻类的细胞，甲 壳动物虾、蟹、昆虫等的外壳，高等植物的细胞壁等处，甲 壳素是从蟹、虾壳中应用遗传基因工程提取的动物性高分子 纤维素。在灵芝、冬虫夏草等植物中也含有微量"几丁聚糖"，
但含量只在2%-7%之间。据估计自然界中，甲壳质每年生物合
6.脱乙酰壳多糖是碱性多糖，有止酸、消炎作用，可降
低胆固醇、血脂。
7.溶解后的几丁聚糖呈凝胶状态，具有较强的吸附能力。 因甲壳素分子中含有羟基、氨基等极性基团，吸湿性很强，
可用做化妆品保湿剂。
8. 甲壳素是天然纤维素(动物性食物纤维)，没有毒性和 副作用，其安全性和砂糖近似。
4.甲壳素能形成氢键而吸附阴离子化合物。因此在水
的净化和废水处理中获得一定应用。
5.甲壳素化学上不活泼，不与体液发生变化，进入人体
甲壳素与壳聚糖
2 制成医学功能性纤维 壳聚糖具有一定的流延性及成丝性．可制成纤维形 式。在大分子结构上，甲壳质和壳聚糖与人体内存 在的氨基葡萄糖构成相同及具有类似于人体骨胶原 组织的结构，这赋予了它们极好的生物医药特性， 它具有理想的生物相溶性和生物活性，具有抑菌、 止血、抑制胃酸、抗溃疡、降血脂、降胆固醇、凝 集L。白血病细胞、消炎、镇痛、促进伤口愈合等 作用。甲壳质和壳聚糖纤维可做成手术缝合线、止 血棉、纱布、药布、绷带、创可贴、薄膜等各种医 用敷料，用混式纺丝法还可将壳聚糖制成无纺布的 人造皮肤。
3 用作无纺布粘合剂
壳聚糖溶解在其溶剂中形成溶液后．得到稠 厚、高粘度粘液，可作为粘合剂．但阳荷性 的壳聚糖溶液易与阴荷性物质如海藻酸钠浆 或电荷相反的染料凝结形成沉淀或沾色．因 此在涂料印花粘合剂中较少应用，但它作为 无纺布粘合剂则具有优良的粘合能力。
在化妆品中的应用
壳聚糖在酸性条件下可成为带正电荷的高分 子聚电解质而直接用于香波、洗发精等的配 方中，使乳胶稳定化以保护胶体；壳聚糖本 身的带电性使其具有抑制静电荷的蓄积与中 和负电荷的作用，这种带电防止的效能可以 防止脱发；壳聚糖能在毛发表面形成一层有 润滑作用的覆盖膜，因此可减少摩擦，避免 洗发所引起的对毛发的伤害。
❖ 由于它主要存在于低等动物中，特别是节肢动物的 甲壳中．始称甲壳素。又名甲壳质、几丁质、壳多 糖、壳蛋白、明角质。化学上命名为[(1，4)一2一
乙酰氨基一2一脱氧一β-D一葡萄糖]或【β-(1—4)
一2一乙酰氨基一2一脱氧一D一葡萄糖】，是N一 乙酰基一葡萄糖通过3一(1，4)甙糖键联接而成的直 链状多糖。
制备流程图
甲壳素／壳聚糖制备工艺的细化
❖ 甲壳素的提取过程主要是用酸脱碳酸钙，用 碱脱蛋白质，这个过程中产生一定量的酸碱 废液，对环境有一定的污染，研究人员在甲 壳素的提取工艺方面作了改进。
几丁质脱乙酰酶的研究进展
由于 CDA 的来源不同，其酶学性质也存在差异 性。到目前为止，自然界所发现的 CDA 都是糖蛋白。 CDA 热稳定性良好，大多数 CDA 的最适温度为 50 ℃~ 60 ℃。而最适 pH 差异较大，一般胞外酶的最适 pH 为 7~12，胞内酶最适 pH 为 4.5~6。大部分 CDA 的等电点 （isoelectric point，pI）都在酸性范围内[3-4]。影响 CDA 酶 学性质的因素主要有温度、pH、底物状态及浓度、相对 分子质量和金属离子等。不同金属离子对 CDA 酶学性 质的影响不同，同种金属离子也可能因其浓度不同而
产酶菌属 红球菌[5] 毛霉（Mucor）[6] 卷柄根霉（Rhizopus circinans）[7] 短杆菌（Brevibacterium）[8] 菜豆炭疽菌 （Colletotrichum lindemuthianum）[9] 蓝色犁头霉（Absidia coerulea）[10] 草酸青霉（Penicillium oxalicum）[11]
Research Advance of Chitin Deacetylase YANG Qian1，LIU Jian-hui1，JIANG Tong1，DONG Li-li1，DUAN Hong-yu1，SUN Ji-lu2，* （1. College of Science and Technology，Hebei Agricultural University，Cangzhou 061100，Hebei，China； 2. College of Food Science and Technology，Hebei Agricultural University，Baoding 071001，Hebei，China） Abstract：Chitin deacetylase（CDA）is an enzyme which can catalyze deacetylase reaction in chitin generating chitosan. Chitosan has several excellent properties，such as antibacterial，anticancer，and antiviral，with wide application prospect in the medicine，chemical，and food industries. The research situation of CDA was re－ viewed，including enzymatic properties，catalytic mechanism，the method of separation and purification，etc. Furthermore，the screening methods and process of CDA producing strains were briefly introduced，and the fu－ ture research direction of CDA was prospected. Key words：chitin deacetylase；chitin；chitosan；deacetylation
甲壳素(甲壳质)的功效
甲壳素（甲壳质）的功效甲壳素，又称甲壳质、几丁质，英文名Chitin。
甲壳质是1811年由法国学者布拉克诺(Braconno)发现，1823年由欧吉尔(Odier)从甲壳动物外壳中提取，并命名为CHITIN，译名为几丁质。
外观及性质：淡米黄色至白色，溶于浓盐酸/磷酸/硫酸/乙酸,不溶于碱及其它有机溶剂,也不溶于水。
甲壳质的脱乙酰基衍生物(Chitosan derivatives)壳聚糖（chitosan）不溶于水，可溶于部分稀酸。
甲壳素具有抗癌抑制癌、瘤细胞转移，提高人体免疫力及护肝解毒作用。
尤其适用于糖尿病、肝肾病、高血压、肥胖等症，有利于预防癌细胞病变和辅助放化疗治疗肿瘤疾病。
一般通称：甲壳质，甲壳素，（经脱乙酰化后称为）壳聚糖.英文名称：Chitin.中文学名：几丁质、甲壳素化学名称：β-（1→4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖别名：壳多糖、几丁质、甲壳质、明角质、聚乙酰氨基葡糖分子式及分子量：（C8H13NO5）n (203.19)n性状：外观为类白色无定形物质，无臭、无味。
能溶于含8%氯化锂的二甲基乙酰胺或浓酸；不溶于水、稀酸、碱、乙醇或其它有机溶剂。
自然界中，甲壳质广泛在于低等植物菌类、虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳、真菌的细胞壁等。
它是一种线型的高分子多糖，即天然的中性粘多糖，若经浓碱处理去掉乙酰基即得脱乙酰壳多糖。
甲壳质化学上不活泼，不与体液发生变化，对组织不起异物反应，无毒，具有抗血栓、耐高温消毒等特点。
脱乙酰壳多糖是碱性多糖，有止酸、消炎作用，可降低胆固醇、血脂。
甲壳素功效：1、降血脂作用血脂是指血液中脂类的含量。
广义的脂类指中性脂肪（甘油和甘油三酯）和类脂质（胆固醇、胆固醇酯和磷脂）。
“甲壳质”可通过几个途径产生驱脂作用。
1）“甲壳质”阻碍脂类的消化吸收：进入肠腔的脂类因难溶于水无法吸收，需经过胆汁酸的乳化作用，将脂肪变成很小的油滴，以此来扩大与胰脂酶的接触面积利于脂肪的消化。
甲壳素和壳聚糖的应用进展与存在问题
甲壳素和壳聚糖的应用进展与存在问题
何华玲;于志财
【期刊名称】《河北纺织》
【年(卷),期】2008(000)004
【摘要】概述了甲壳素和壳聚糖在不同领域的最新应用进展, 并对其在生产、研发过程中存在的-些问题进行了探讨.
【总页数】6页(P14-19)
【作者】何华玲;于志财
【作者单位】石家庄,河北科技大学,050018;石家庄,河北科技大学,050018
【正文语种】中文
【中图分类】TS1
【相关文献】
1.甲壳素脱乙酰酶在壳聚糖制备中的应用进展 [J], 李兴旺;王慥
2.甲壳素、壳聚糖研究与应用进展 [J], 张海容;白宝林;任光明;李满秀;李志英
3.甲壳素和壳聚糖在电化学分析中的应用进展 [J], 曾艳;宋丰;王丽荣;陆光汉
4.甲壳素/壳聚糖及其衍生物的最新应用进展 [J], 董静
5.甲壳素/壳聚糖及其衍生物的开发与应用进展 [J], 周友亚
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神奇的甲壳素
壳聚糖的成膜性和抑菌性在纺织业上还可 做 成 防 霉 杀菌 除 臭 剂，将 壳 聚 糖 处 理 后 附 着在 纺 织 品 纤 维 上，用 于 制 造 服 饰 和 袜 子，能 够 有 效 杀
8 Food and Life 2017-10
在我国食药监 局审批的保健食品 中，甲壳 素、壳 聚 糖 类产品一般批准的 功能宣称是辅助降 血脂、增强免疫力， 在国外也常常被人 用 来 治 疗 肥 胖、长 期血液透析患者的 高胆固醇血症和克 罗恩病。
仅能够起 到“刮油”的效 果，直 接减肥效 果并不 一定显著，而且长时间过量食用壳聚糖，会引起胃 部 不适 或 者 便 秘。对甲壳 类 食 物 过 敏 者 慎食壳 聚 糖类减肥产品。
甲壳素的分子结构与纤维素十分相似。一 般来讲，是将虾、蟹壳通过强酸、强碱处理，脱 蛋白、去除钙质后得到。
为 使甲壳 素 更 容 易溶 解 和 加 工 利 用，可 进 行 脱 乙 酰 基 处 理，脱 乙 酰 基 的 比例 越 高，其 溶解性能越好，当脱乙酰度超过 50% 后就变 成 了壳 聚 糖。壳 聚 糖 可 溶 于 弱 酸，虽 然 不 溶 于
减肥
壳 聚 糖 是 一 种 天 然 可食 性 阳 离子 多 糖，可 溶 于弱酸，在胃酸作用下会形成凝胶态，到达 肠道 后 可 物 理 吸 附少 量 油 脂，理 论 上有一 定 的 降 脂 减 肥效果。
一 说 到 减 肥 恐 怕 很 多人会 两 眼 放 光，但 是 服 用壳聚糖要与限制总热量结合才有可能减轻体 重，如 果 不 限 制 摄 入 总 热 量，单 独 服 用 中含量非常丰富，是地球 上仅 次于 纤 维 素 的 第 二 大 天 然 聚 合 物。虾、蟹 壳 富 含 这 种成 分，它 与 碳 酸 钙 及 蛋白 质 结 合， 构 成 虾 蟹 坚 硬 的 外 壳。除了虾 蟹 壳 之 外，很 多 低 等 植 物 菌 类、昆 虫等甲壳 动 物 的 外 壳、真 菌 的细胞壁中也可以提取甲壳素，只是虾蟹壳中 甲壳素含量高且易于提取，是商品甲壳素的主 要来源。
甲壳低聚糖
氧化降解法
氧化降解是目前研究得比较多的一种甲壳胺的 降解方法, H2O2 可在酸性、碱性及中性介质中氧化 降解甲壳胺,生成低分子甲壳胺和水溶性低聚糖, 添 加其他化学物质(如NaClO2) 也可促进H2O2 对甲壳 胺的降解反应。在这类方法中, H2O2 浓度、反应温 度、反应时间及添加物的种类、数量对产物的性质 有重要影响。
功能和应用
作为一种性能优良的可生物降解的高分 子材料，甲壳低聚糖有着广阔的应用前景， 尤其是在医药、保健食品和化妆品方面显示 其特异功能。有报道表明：低聚糖还具有提 高巨噬细胞的功能，促进脾脏抗体生成，抑 制肿瘤生长；还可有效降低肝脏和血清中的 胆固醇和血脂含量；增强免疫力和抗疾病能 力；强化肝脏功能；防止痛风和胃溃疡等。
壳聚糖（chitosan）学名ß-(1-4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡 聚糖，是甲壳素经脱乙酰化处理的产物，又称脱乙酰壳多 糖，几丁聚糖，脱乙酰几丁质，聚氨基葡糖。
一般而言，脱乙酰度超过55%的甲壳素即称为壳聚糖。 聚合度（ 多糖的糖基数）在20以下的壳聚糖就被称为壳 寡糖或低聚糖。甲壳素和壳聚糖是存在于自然界中的唯一 一种带阳离子的能生物降解的高分子材料，广泛存在于虾 壳、蟹壳及真菌中。
酶降解法
酶法降解是用专一性酶或非专一性酶对甲壳素 和甲壳胺进行生物降解而得到均相对分子质量较低 的甲壳低聚糖和单糖。酶法降解条件温和, 降解过 程及降解产物相对分子质量分布都易于控制, 且不 对环境造成污染, 是最理想的降解方法。甲壳素酶、 甲壳胺酶、溶菌酶和N-乙酰葡糖胺酶等能水解甲壳 素和甲壳胺分子中的β- (1 , 4) 糖苷键, 生成一系列 甲壳低聚糖和乙酰氨基或氨基葡萄糖。除了这些专 一性水解酶外, 目前已发现包括糖酶、蛋白酶、脂 肪酶、纤维素酶、半纤维素酶和里氏木酶等在内的 30 多种水解酶对甲壳素和甲壳胺有部分或完全非专 一性水解作用。
甲壳素发酵液在彭泽鲫幼鱼养殖上应用效果
甲壳素发酵液在彭泽鲫幼鱼养殖上应用效果王菊华;张国华;黄江丽;黄黄;圣平;张志红【摘要】The effects of the Chitin Fermentation Liquid ( CFL) on Carassius auratus variety pengze were determined under different concentrations of CFL and CFL-plus- commercial chitosan(0. 02% CFL+C), and CFL were splashed into the water regularly. The present results showed that fish weights increased by more than 20% at the end of 2 months of 0. 01%CFL, 0. 02% CFL and 0. 02% CFL + C treatments. The growth rates of fishes in these three treatment groups were 101. 5%, 110. 4% and 172. 7% higher than that of the control group, respectively (P<0. 05). The lipase, trypsin and amylase activities in digestive tracts of fishes treated by 0. 01% and 0. 02% CFL were 22. 03% higher than those of the control group, and there was no significant difference between the 0. 01% CFL and 0. 02% CFL treatments (P>0. 05). In the 0. 02% CFL+C treatment group, these three enzyme activities of fishes were 45% higher than those of the control group (P<0. 05). Furthmore, we also found that, in the 0. 01% CFL treatment group, the nitrite nitrogen, total nitro-gen and total phosphorus contents of water were 29. 4%, 15. 2% and 77. 8 % lower than those of the control group, re-spectively (P<0. 05). There was no significant difference between 0. 01% CFL treatment group and the other two treat-ment groups (P>0. 05). Besides , the CFL treatment could also reduce the mortality rate of fishes infected by Aeromonas hydrophila. Taken together, the CFL could improve the disease resistance, growth rate of the fish and water quality.The results presented here clearly indicated the potential of CFL as microbiological preparation for aquaculture.%为研究甲壳素发酵液( Chitin fermentation liquid, CFL)在彭泽鲫( Carassius auratus variety pengze)幼鱼上效果,通过在室外养殖池水体中定期泼洒CFL,比较不同用量CFL(0．01%和0．02%)以及0．02%CFL和商品壳聚糖( Chitosan, C)联合应用效果,每个处理3次重复。
壳聚糖 结构
壳聚糖结构壳聚糖结构壳聚糖（chitosan）甲壳素N-脱乙酰基的产物，甲壳素（几丁质）、壳聚糖、纤维素三者具有相近的化学结构，纤维素在C2位上是羟基，甲壳素、壳聚糖在C2位上分别被一个乙酰氨基和氨基所代替，甲壳素和壳聚糖具有生物降解性、细胞亲和性和生物效应等许多独特的性质，尤其是含有游离氨基的壳聚糖，是天然多糖中唯一的碱性多糖。
[1]壳聚糖分子结构中的氨基基团比甲壳素分子中的乙酰氨基基团反应活性更强，使得该多糖具有优异的生物学功能并能进行化学修饰反应。
因此，壳聚糖被认为是比纤维素具有更大应用潜力的功能性生物材料。
[1]壳聚糖为天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物，具有生物降解性、生物相容性、无毒性、抑菌、抗癌、降脂、增强免疫等多种生理功能，广泛应用于食品添加剂、纺织、农业、环保、美容保健、化妆品、抗菌剂、医用纤维、医用敷料、人造组织材料、药物缓释材料、基因转导载体、生物医用领域、医用可吸收材料、组织工程载体材料、医疗以及药物开发等众多领域和其他日用化学工业。
[1] 结构特征化学名：β-（1→4）-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖分子式：（C6H11NO4）n单元体的分子量为：161.2氨基葡萄糖是壳聚糖的基本组成单位，壳二糖是壳聚糖的基本结构的糖单元，采用壳聚糖酶自然降解壳聚糖得到的最终产物是壳二糖。
[1]壳聚糖呈现双螺旋结构特征，螺距为0.515 nm，6个糖残基组成一个螺旋平面。
甲壳素和壳聚糖的氨基、羟基、N-乙酰氨基形成的氢键，形成了甲壳素和壳聚糖大分子的二级结构。
壳聚糖的氨基葡萄糖残基的椅式结构中有2种分子内氢键，一种壳聚糖分子间氢键是C3-OH与相邻的另一条壳聚糖分子链上的糖苷基形成的，另一种分子间氢键是氨基葡萄糖残基的C3-OH与相邻壳聚糖呋喃环上的氧原子形成的。
甲壳素和壳聚糖的C3-OH、C2-NH2、C6-OH等官能团均可形成分子内和分子间氢键。
[1]壳聚糖分子的基本单元是带有氨基的葡萄糖，分子内同时含有氨基、乙酰氨基和羟基，故性质比较活泼，可进行修饰、活化和偶联。
羧甲基壳聚糖
羧甲基壳聚糖因为有良好的水溶性、保湿性和成膜性,安全无毒并具有抗菌、抑菌、乳化稳定作用,在日化、食品、造纸、制药等方面有重要的用途。
1保鲜剂壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物,是一种天然的阳离子高分子多糖,它来源丰富,无毒无害,无污染及可降解,已广泛应用于化工、食品、化妆品、环保及医药等诸多领域。
但壳聚糖仅溶于某些酸性介质,限制了其应用范围。
对壳聚糖进行化学修饰即可得羧甲基壳聚糖,根据羧甲基的取代位置不同可以获得O-羧甲基壳聚糖、N-羧甲基壳聚糖和N,O-羧甲基壳聚糖三种产物。
与壳聚糖相比,羧甲基壳聚糖在果,如水溶性、成膜性、吸湿保湿性、抗菌性、安全无毒性等,更适合于现代果蔬保鲜贮运的要求。
羧甲基壳聚糖是一种天然的多糖涂膜保鲜剂,来源丰富,无毒无味,抑菌性强,在果实表面形成的膜具有很好的气体选择通透性,能有效地降低果蔬的呼吸强度和蒸腾作用,从而保持果蔬的新鲜度,延长果蔬的贮藏寿命。
研究表明羧甲基壳聚糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌这三种常见的食品腐败菌有较强的抑制作用,其中对金黄色葡萄球菌的抑制效果最好,其最小抑制浓度为0·1%,对大肠杆菌、枯草杆菌最小抑制浓度均为0·2%。
羧甲基壳聚糖对酵母菌群、黄曲酶素、黑曲霉等也有明显的抑制作用。
（羧甲基壳聚糖在果蔬保鲜中的应用研究进展吴伟,林宝凤）2对铅离子的吸附壳聚糖是甲壳素脱乙酰基后的产物其自然资源非常丰富是性能优良的金属离子吸附剂在工业废水处理贵重金属离子回收[3]等方面具有广阔的应用前景制备水溶性壳聚糖及其衍生物引入其它功能性基团改善它的溶解性及功能拓宽其应用范围是当前研究开发甲壳素和壳聚糖的重要课题羧甲基壳聚糖是壳聚糖经化学改性得到的水溶性衍生物由于羧基的引入使其结合金属离子能力大大提高可广泛应用于水处理贵重金属离子富集回收等方面进入人体健康者血铅的正常范围为0.483~1.45μmol/L当血铅含量达2.72~3.84μmol/L时即可发生铅中毒铅中毒可直接损伤人和动物的甲状腺功能还可损伤生殖细胞及降低性功能本文将初步研究羧甲基壳聚糖CMCS对铅离子吸附的基本特性以期为含铅废水的处理提供新的途径及理论依据。