壳聚糖的介绍--课程ppt讲解
壳 聚 糖
农药载体和农药缓释剂
THANK YOU
最终确定了 chitin的化学结 构
甲壳素：又称甲壳质、几丁质，英文名 Chitin，是地球上第二大天然多糖，仅 次于纤维素
自然界中的甲壳素
甲壳素的结构
已知甲壳素是无毒、可生物降解、可食用 、 生物相容、热稳定，并具有抗氧化、抗微生 物和抗癌作用。
不溶于水和几乎所有常用的有机溶剂，它只 能溶于一些氟醇(六氟丙酮、六氟异丙醇)，碱 性冰水混合物，CaCl2·2H2O 的饱和甲醇溶液， N,N-二甲基乙酰胺氯化锂 、 (LiCl-DMAc)和低 共熔溶剂以及咪唑基离子液体。
3）：壳聚糖的有效基团NH3可以与细菌细胞膜上的类脂、蛋白质复合物反应， 使蛋白质变性，改变了微生物细胞膜的通透性，引起微生物细胞死亡。
4）：壳聚糖作为一种螯合剂，能有选择性地螯合对微生物生长起关键作用的 金属离子，尤其是酶的辅助因子，从而抑制微生物的生长和繁殖。
壳聚糖在植保上的应用
植物生长调节剂 用来处理农作物或其种子，可激发种子提早萌芽，促进作物生长，提高产量 和品质。
1）：高分子链密集于在微生物细胞表面，形成一层高分子膜，影响细菌对营 养物质的吸收，阻止代谢废物的排泄，导致菌体的新陈代谢紊乱，从而起到 杀菌和抑菌作用。
2）：分子量小于5000的壳聚糖可以透过细胞膜，破坏细胞质中内含物的胶体 状态，使其絮凝、变性、无法进行正常的生理活动，导致微生物死亡。
壳聚糖抑菌机理
壳聚糖的结构
壳聚糖的一个糖基中，C3-OH与 相邻的糖基形成氢键
一个糖基的C3-OH与相邻的糖基 的呋喃环上的氧形成氢键
壳聚糖的结构
C3-OH也可以与相邻的另 一条壳聚糖分子链的糖基 形成氢键
壳聚糖
4.壳聚糖的生物学效应。
4.1甲壳素对试验动物的增重、饲料利用、产蛋量和蛋 重的影响结果不一。 顾振全等在生长猪日粮中添加稀土 甲壳素，日增重提高5.53%~10.17%， 节省饲料3%~14%。 Anderson等得出，5%~15%的蟹粉 （含甲壳素20%）不影响20~35 kg猪 增重，但降低60~100 kg猪增重和饲料 利用率。
目录
1.壳聚糖的性质与结构。
2.壳聚糖的研究历程。
3.壳聚糖的生理生化功能。 4.壳聚糖的生物学效应。 5.壳聚糖的研究进展及展望。
3.壳聚糖的生理生化功能。
调节脂肪代谢 抗微生物活性
免疫增强作用与抗癌活性
其他功能
3.壳聚糖的生理生化功能。
3.1调节脂肪代谢
原理：
如图: 保健品
a)壳聚糖能够与胆酸结合，脂肪乳化受到影响， 甘油三酯吸收减少。 b)壳聚糖不被胃液溶解，且与日粮形成壳聚糖-脂 肪复合物降低机体对脂肪和壳聚体的吸收。
壳聚糖在动物营养中的应用进展
薛小强 2013.10
世界上没有垃圾，只有放错的宝藏。 ---------但丁
目录
1.壳聚糖的性质与结构。
2.壳聚糖的研究历程。
3.壳聚糖的生理生化功能。 4.壳聚糖的生物学效应。 5.壳聚糖的研究进展及展望。
1、壳聚糖的性质与结构。
1.1壳聚糖的来源---甲壳素
甲壳素是天然高分子线性β 1，4-N-乙酰基葡萄糖多聚体，
目录
1.壳聚糖的性质与结构。
2.壳聚糖的研究历程。
3.壳聚糖的生理生化功能。 4.壳聚糖的生物学效应。 5.壳聚糖的研究进展及展望。
4.壳聚糖的生物学效应。
1.对生产性能的影响； 2.降低饲料脂肪消化，吸收和体脂沉积； 3.降低家禽血清及产品中的胆固醇含量； 4.作为过瘤胃营养素的包膜剂； 5.水产饲料中的作用；
壳聚糖
•
生理活性
1、化妆品专用壳聚糖 化妆品专用壳聚糖具有良好的吸湿、保湿、调理、抑菌等功能；适用于润肤霜、 淋浴露、洗面奶、摩丝、高档膏霜、乳液、胶体化妆品等；有效的弥补了一般壳聚糖 的缺陷。 2、絮凝剂专用壳聚糖 壳聚糖及其衍生物都是具有良好的絮凝、澄清作用。作为饮料的澄清剂，可使悬 浮物迅速絮凝，自然沉淀，提高原液的得率；在中药提取液中，大分子的蛋白质、鞣 酸和果胶，可以用壳聚糖溶液方便地除去，精制出纯度较高的中药有效成份；利用壳 聚糖的吸附性，在水质净化方面有良好的效果。
将甲壳素用浓碱加热处理，脱去乙酰基就得到壳聚糖。由虾、蟹壳制取甲壳素、壳聚糖 的简要流程如下： 5%HCl 10%NaOH 40%～45%NaOH ↓ ↓ ↓ 虾或蟹壳→ 脱 钙 → 脱蛋白→甲壳素 → 脱酰基→壳聚糖 ↓ ↓ ↓ CaCl2、CO2 蛋白质 CH3COONa
将虾、蟹壳洗净干燥后，以5％稀盐酸于室温浸泡2ｈ，除去原料中的碳酸钙，然后 过滤水洗至中性，再置于10％的ＮａＯＨ溶液中煮沸2ｈ脱蛋白，过滤水洗至中性， 干燥即得甲壳素。而后置于45％～50％ＮａＯＨ溶液中，在100～100水解4ｈ或用 40 ％ＮａＯＨ溶液，于（84±1）℃的烘箱中保温17ｈ，然后过滤，水洗至中性，干燥 即得壳聚糖。为加快脱乙酰反应，可进行间断性水洗。
二、水溶性壳聚糖的制备
提出两种降解制备水溶性壳聚糖的新方法: (1)UV-H_2O_2联合 制备水溶性低聚壳聚糖:
(2)在壳聚糖-水异相体系中,磷钨酸催化H_2O_2 制 备水溶性低聚壳聚糖。
降解实验结果表明:两种方法均可以有效地制备 水溶性低聚壳聚糖, 降解产物保持壳聚糖的基本 结构特征。
壳聚糖的应用价值
⑥织物的整理剂。壳聚糖可作为织物的永久整理剂，使织物耐水洗，耐磨擦，具有 固色和增强作用，提高织物的坚牢度，减少皱缩率，并使织物具有滑爽光洁和挺括 的外观和手感。衬领和衣衬垫使用壳聚糖处理后既硬挺又不怕水洗。电线的绝缘包 布用壳聚糖处理后可提高其绝缘性能及热老化性能。 此外，甲壳素和壳聚糖也可制 成具有特殊用途的纤维。 ⑦日用化学品。壳聚糖溶于稀的弱酸中即为阳离子型高分子电解质，它无色无味、 无嗅、无毒副作用，有很高的吸湿和保湿作用，因其含有氨基，与毛、发、皮肤有 很好的亲和、渗透作用，而且还有抗菌作用，因此是一种理想的化妆品用高分子化 合物。可以用于固发剂、头发调理剂、洗发香波、护肤剂、口腔卫生剂等。 此外，壳聚糖在生物大分子物质的回收，以及功能材料方面也有很好的应用。
壳聚糖
2
3.2给水处理 天然水源的主要污染物有颗 粒物，有毒有机物以及一些细菌 和病原体等。壳聚糖直接来源于 低等生物，天然、无毒、安全， 在给水处理中壳聚糖显示了其独 特的优越性。一方面壳聚糖能吸 附水中的颗粒物，螯合水中的金 属离子，另一方面壳聚糖还能通 过吸附电中和作用吸附一些酸性 污泥并具有杀菌作用。相比起传 统的絮凝剂，不会产生二次污染。 目前，壳聚糖以及其复合絮凝剂 已逐渐应用到给水处理中。
2
3. 重金属废水 目前产生含有重金属废水的主要是电镀废水，其中主要含有 Pb2 +、 Cu2 +、Zn2 +、Ni2 +等一些重金属离子。由于壳聚糖对水中的重金 属离子具有较好的螯合作用，因此它对这一类的废水也有较好的吸 附作用。
2
4 含油废水 废水中的油以浮油、分散油、乳化油以及溶解油存在，而其中以乳 化油较难去除。而壳聚糖这种天然的高分子物质，以其优良的絮凝 特性和活泼的化学活性，在含油废水处理中也逐渐得到开发和应用。
2
陈亮，陈俭，朱超．壳聚糖在给水处理中的应 用研究［J］． 中国给水排水，2003，19(8) : 50-51．
3.3 其他应用 在食品行业中，通过对壳聚糖不同的改性和条件优化，将其良好的 絮凝效果用于苹果汁澄清，取得了良好效果。 在医药行业，由于壳聚糖各种特性被广泛应用于控释剂、微球载体、 缓释剂、基因运载工具、药物增效剂等。 由于壳聚糖具有很好的生物相容性、生物官能团性和广谱抗菌性等 多种功能以及无色无味，安全无毒，在小麦、玉米、大豆等农作物 方面，可被用于土壤改良剂、植物病害抑制剂、植物生长调节剂以 及农药载体和种衣剂; 在香蕉、苹果、橘子、桃、黄瓜等瓜果蔬菜 方面，可被用于抗旱剂、果蔬保鲜剂; 在猪、鸡、鱼等家禽家畜方 面，可被用于饲料。
速易康壳聚糖敷料课件
能够管理不同程度的渗液量
保持适当的湿润环境
不粘连伤口 防菌 防水 允许氧气及水蒸气通透 自溶清创 减少更换频率
伤口愈合发展的历史
1、湿性愈合理论： 1962年伦敦大学的Winter博士首先用动物试验（猪）证实，湿性环境的伤口愈合速度 比干性愈合快一倍 1963年Hinman进行人体研究，证实湿性愈合的科学性 七十年代“湿性伤口愈合”观念逐渐被广泛接受 2、湿性愈合实践：
八十年代，诞生了第一代保湿性水胶体敷料
“速易康”壳聚糖敷料 与传统产品功能对比
“速易康”壳 聚糖敷料 特强 强 强 是 是 好 是
天然纱布 水凝胶敷料 藻酸盐敷料 银离子敷料 吸收渗液能 力 抑菌能力 一般 无 无 否 否 否 否 较弱 无 强 否 否 否 否 强 无 较强 否 是 否 否 较强 强 强 是 是 否 否
保持湿润能 力 促进组织修 复 止血止痛能 力
细胞生长的调节作用
壳聚糖对机体细胞生长的调节作用着重表现在两个方 面：促进作用和抑制作用。壳聚糖的细胞吸附作用，主要 是对红细胞和肿瘤的吸附作用，这直接与其止血、抗肿瘤 转移等生物功能有关。对机体细胞的激活作用是壳聚糖的 一个生物特性，这个特性是使其具有免疫调节、促进创面 愈合等作用的主要原因。
对凝血功能的调节作用
8
抗菌抗感染
壳聚糖对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、小肠结尖耶尔氏菌、 鼠伤害沙门氏菌和李斯特单核增生菌，均有较强的抑制作用。 中国纺织大学吴清基教授已成功地将壳聚糖制成无纺布、流延 膜、涂层纱布等多种医用敷料用于临床，其中壳聚糖与醋酸制 成的无纺布透气透水性能极佳，用于大面积烧伤烫伤，抗感染 和促进伤口愈合效果很好。
壳聚糖知识讲座
壳聚糖知识讲座1、壳聚糖与高血压壳聚糖是唯一带有正电荷（阳离子）的动物纤维素，可吸附带有负电荷的氯离子，防止由于氯离子增多而导致的血管收缩，血压升高；同时可有效清除血管壁表面的脂肪沉积物，将血管狭窄的根本原因祛除，从根本上调治高血压。
2、壳聚糖与高血脂及心脑血管病咨询qq1972548843壳聚糖中带正电荷碱性氨基，在负电荷脂肪周围构筑一层屏障，脂肪油滴不能被机体消化、吸收，而被排出体外；壳聚糖与胆汁酸有效结合，在肠道阻碍胆固醇的吸收；壳聚糖可利用其带有正电荷及本身的纤维性，来吸附、冲刷血管上的脂肪沉积物，起到降血脂及调理动脉硬化的作用。
对由于动脉粥状硬化引起的冠心病、心脑血管有较好的治疗效果！3、壳聚糖与骨关节病壳聚糖是制造蛋白多糖的主要元素，而蛋白多糖是构成骨关节软骨的主要成份，通过补充甲壳素，可促进蛋白多糖的合成，从而有效修复骨关节，促进关节润滑液的分泌，使骨膜液更浓且更有粘性，从而加强骨膜的保护功能，减轻关节间的摩擦及痛楚。
甲壳素能够沉积在骨表面，增强骨皮质的韧性，提高骨的弹性，使骨不易折断，同时有效防止骨钙的流失。
壳聚糖对关节炎、颈椎、腰椎、肱骨骨头疼痛、痛风有良好的疗效！4、壳聚糖与排毒（1）壳聚糖具有极强的吸附能力，其纤维状的结构使其内部有很多空隙,表面大,因而由分子间引力表现出的表面吸附能力也极强,加之带正电荷，因而能够包裹、吸附各种体内的垃圾、废物，如血脂、氯离子、胆汁酸、化学色素、农药等。
(2)壳聚糖带有的正电荷（氨基），可以结合金属离子形成复合物，将比重大于5的金属物质，如汞、砷、铅、铬等有效排出体外（3）由于其为纤维素,服用后,会有一部分未被分解的在肠道内起作用;其吸收水分后,会迅速膨胀,对肠道产生一定的压力,促进肠管蠕动加速有害物质的排出。
5、壳聚糖与胃肠道疾病壳聚糖迅速与胃酸结合,形成胶状物质,附在胃壁上形成保护膜,阻止胃损伤面的刺激、腐蚀,促进损伤面的修复，防止胃炎、胃溃疡的发生;壳聚糖是粪便的最佳稀释剂,１克甲壳素可增加粪便容量５－７克,增大的容积对肠壁产生压力,导致肠管蠕动增加而排便;壳聚糖可促进肠道双歧杆菌的生长，有利于维持肠道菌群的生态环境，减少肠道毒素对肠道的破坏作用，防止肠炎及肠癌的发生；甲壳素可吸附肠道毒素、农药、化学色素等，与重金属离子结合成为复合物壳聚糖对慢性胃肠炎、长期便秘、有痔疮的人有奇特效果！6.壳聚糖与美容壳聚糖能抑制脂质过氧化物（LPO）产生和脂褐素（LF）的形成，去除皮肤褐斑；诱导细胞产生大量的胶原纤维，使皮肤细腻。
壳聚糖和壳寡糖
壳聚糖和壳寡糖
壳聚糖和壳寡糖是两种与壳多糖相关的化合物。
1. 壳聚糖（Chitosan）：
壳聚糖是一种天然产物，由脱乙酰壳多糖（即壳寡糖）经化学或酶法去乙酰化而得到。
它是由葡萄糖和壳寡糖分子组成的聚合物，具有多种特殊的化学和生物学性质。
壳聚糖在许多领域有广泛的应用，包括食品、医药、农业和环境等。
在食品方面，壳聚糖常用作食品添加剂，具有增稠、凝胶化、稳定乳化等功能。
它还具有抗菌、抗氧化和保鲜的特性，可以用于食品包装和保鲜处理。
在医药领域，壳聚糖被用作药物传递系统的载体，可以提高药物的稳定性和生物利用度。
此外，壳聚糖还具有伤口愈合促进、抗菌和抗炎等作用，被应用于创伤敷料和药物外用制剂。
2. 壳寡糖（Chito-oligosaccharides）：
壳寡糖是壳聚糖分解得到的短链寡糖，它由2-10个葡萄糖分子组成。
壳寡糖在壳聚糖中的存在形式通常是被乙酰基覆盖的形式。
壳寡糖具有多种生物活性和药理作用。
它具有良好的生物相容性，可被人体消化酶系统降解吸收。
壳寡糖具有增强免疫功能、调节肠道菌群、降低胆固醇、抗菌和抗肿瘤等特性。
因此，壳寡糖被广泛应用于保健品、功能食品和医药领域。
总的来说，壳聚糖是由壳寡糖聚合而成的聚合物，具有多种应用，而壳寡糖则是壳聚
糖分解得到的短链寡糖，具有多种生物活性和药理作用。
这两种化合物在食品、医药和其他领域都有重要的应用和研究价值。
第二章-天然高分子-2ppt课件
2.3 蛋白质
• 蛋白质存在于所有的生物细胞中，是构成生物体最基本的 结构物质和功能物质。
• 蛋白质是分子量很大（30000-300000）的生物分子。 • 蛋白质在生命体中担当着物质输送、代谢、光合成、运动
和信息传递等重要功能。 • 对任一种给定的蛋白质来说，它的所有分子在氨基酸的组
成和顺序以及肽链的长度方面都应该是相同的。
蛋白质和不溶性纤维状蛋白质。
• 蛋白质结构
• 主要包括以肽链线形结构为基础的一级结构，以及由肽链 卷曲、折叠而形成的三维结构—蛋白质的二级、三级和四 级结构。
• 蛋白质的一级结构
•组成蛋白质的多肽链数目。 •多肽链的氨基酸顺序， •多肽链内或链间二硫键的数目和位置。 •其中最重要的是多肽链的氨基酸顺序，它是蛋白质生物功 能的基础。
• 由于存在大量氢键，分子间作用力极强，不溶于水和一般 有机溶剂。
• 壳聚糖（甲壳胺） • 用碱脱去2位碳上的乙酰基得到壳聚糖。 • 壳聚糖的氨基能被醛质子化而形成铵盐，所以壳聚糖能溶
于各种酸性介质，例如稀的无机或有机酸溶液(PH＜6)， 这就使壳聚糖得到了比甲壳素更广泛的用途。 • 壳聚糖的化学结构与纤维素非常相似，只是2位碳上的羟 基被氨基所取代，使其具有更多化学改性的活性点。
• 这是因为α-角蛋白的侧链R基一般都比较大，不适于处在 β构象状态，此外α-角蛋白中的螺旋多肽链间有着很多的 二硫键交联，这些交联键也是当外力解除后使肽链恢复原 状(α-螺旋构象)的重要力量。这就是卷发行业的生化基础。
• 蛋白质的应用 • 如蚕丝等作为纺织原料 • 皮革作为鞋和衣服的原料 • 作为生物酶（生物催化剂） • 明胶广泛作为天然胶粘剂 • 蛋白质与甲醛可制酪素塑料
产等等。
• 天然橡胶是线形结构，需交联后生成网状结构才具有适当 的强度与弹性。