低分子量壳聚糖制备及应用研究进展

《低分子量壳聚糖制备及应用研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据第2期高分子通报低分子量壳聚糖制备与应用研究进展朱孔营，渠荣遴。，李方(天津大学分析中o，天津300072)摘要：低分子最壳聚糖因具有特殊的生物活性而日益受到人们的关注。本文概要介绍了近5年来国内外低分于量壳聚糖的研究进展．包括低分于量壳聚糖的制备方法，如酶降解法、酸水解法、氧化降解法、物理法等，以及低分子量壳聚糖在农业、医药、抗菌、化妆品、食品等方面的应用。关键词：低分于量壳聚糖；制备；应用qI壳素是自然界中除纤维素外蕴藏量最大的天然高分子化合物之一，，1’泛存在于海洋节肢动物，如虾、蟹的甲壳

2、之中，也存在于菌类、昆虫类、藻类细胞膜和高等植物的细胞壁中，分布极其广泛。通过将甲壳素脱乙酰化可制得壳聚糖，壳聚糖是天然糖中唯一大量存在的碱性氨基多糖，具有许多特殊的物理化学性质和生理功能，在纺织、印染、造纸、食品、化工、环保、农业及医药等领域都有很高的实用价值。但由虾蟹壳制得的壳聚糖分子量很大，不能直接溶于水，其实际应用功能受到了很大的限制。近年来，低分子茸壳聚糖的制备得到了许多学者的重视，对壳聚糖的降解方法进行了深入的研究。1低分子量壳聚糖的制备日前，通过降解反应制备低分子量壳聚糖的方法主要有酶降解

3、法、酸水解法、氧化降解法、物理法等。1．1酶降解法酶法降解壳聚糖，就足用特定的酶对壳聚糖进行降解，它可以选择惟地切断壳聚糖分子中的口一1，4糖苷键，从而制得特定的低分了量壳聚糖，克服了化学降解产品分子量分布宽、均一性差的缺点，产品均一性好。与其它降解方法相比，酶降解法不发生副反应，反应条件温和，工艺较易控制，是一种较为理想的降解方法。酶降解法町分为专一性酶降解法和非专一性酶降解法。1．1．1专一性酶降解法专一性酶主要是指甲壳素酶和壳聚糖酶。甲壳素酶广泛分布于细菌、真菌、放线菌等多种微生物以及植物组织和动

4、物的消化系统中“1。该酶系一般被诱导为多酶复合体：即甲壳素外切酶、内剀酶和肛*乙酰氨基葡萄糖苷酶。甲壳素酶降解甲壳素的途径为：先由降解酶系统水解甲壳素的糖苷键，如外切酶从甲壳素分子链的非还原端开始，以甲壳二糖为单位，依次酶解；内切酶则随机水解糖苷键；由外切酶水解成的甲壳二糖，被pⅣ_乙酰氨基葡萄糖苷酶水解成单糖，有些pm乙酰氨基葡萄糖苷酶也有较弱的外切酶活性，也是从rp壳素的非还原端开始直接水解成单糖。壳聚糖酶主要存在于真菌细胞中，根据作用模型可分为外切利和内切型两种，内切型壳聚糖酶以释放二聚体、三聚体

5、或低聚糖为主，外切型则从壳聚糖的非还原术端产生单糖残基——氡基葡萄糖”。。曾嘉、郑连英“1的研究表明，以几丁质为载体固定化壳聚糖酶可显著增长其活性时间，将固定化酶与壳聚糖溶液在60℃F连续反应lo次，每次反应时间为6h，固定化酶的活力基本保持稳定，活力损失小于10％。1．1．2非专一性酶降解法非专一性酶主要有溶菌酶、脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶等。溶菌酶主要存在于鸡蛋蛋白、人的血清及唾液中。溶菌酶的天然底物为某些真菌细胞壁中的粘肽、甲壳素以及部分Ⅳ．乙酰．化壳聚糖。脂肪酶是作用于水．有机界面上不溶性底物的酶

6、。蛋白酶主要有木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、作者简介：朱孔营，男，llI东省沂水县人，硕士研究生，主要从事于高分子材料改性与应用方面的研究。*通讯联系人，Emait：qrl@eyouCOOl万方数据高分子通报2006年2月菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶和胰液素等。周孙英等“1对4种不同类型酶降解壳聚糖的效果作了比较，分别在4种酶的最适宜条件下反应，胃蛋白酶对壳聚糖水解速度最快，纤维素酶的水解速度仅次于胃蛋白酶，其次是脂肪酶，溶菌酶的水解速度最慢。Zhang等”1用由纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶组成的复合酶降解壳聚糖，结果

7、得到了聚合度为3～10的低分子量壳聚糖。“n等⋯1的研究发现木瓜蛋白酶主要作用于数均分子量为5～20万的脱乙酰度较低的壳聚糖。木瓜蛋白酶的特点是价格低廉，容易得到，用它降解壳聚糖，反应中酶活性不变，降低了生产成本，是一种有工业化潜力的酶降解方法。1．2酸水解法酸水解法是降解甲壳质和壳聚糖的传统方法。壳聚糖在酸性溶液中是不稳定的，会发生糖苷键的断裂，即长链的部分水解，形成许多聚合度不等的片段。酸水解法的优点是价格低廉，操作简单，缺点是反应难以控制，得到的低分子量壳聚糖的分子量分布难以控制，并且对环境污染严

8、重。El前，酸水解法主要有，盐酸水解法、磷酸水解法、乙酸水解法、过醋酸水解法、氢氟酸水解法、酸一亚硝酸盐水解法、浓硫酸水解法等。刘晓等“以不同浓度(2、3、4、6M)盐酸对壳聚糖降解实验，在6M的盐酸水解处理中，壳聚糖降解在12h时达到最高值(76．4％)。曾坤伟等”J采用HCl和}LPn的水／醇溶液为反应介质降解壳聚糖，并用无水乙醇沉淀和洗涤，制备出收率超过95％的水溶性的微晶壳聚糖。1．3氧化降解法氧化降解法是近年来国内外研究比较多的壳