文献综述样板(收藏).doc

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1、1绪论甲壳素是自然界屮除纤维素外蕴藏量最大的天然高分子化合物z—,广泛存在于海洋节肢动物，如虾、蟹的甲壳之屮，也存在于菌类、昆虫类、藻类细胞膜和高等植物的细胞壁屮，分布极其广泛。通过将甲壳素脱乙酰化反应可制得壳聚糖，壳聚糖是天然糖小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牛理功能，在纺织、印染、造纸、食品、化工、环保、农业及医纱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，低分子量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。2低分子量壳聚糖的制

2、备H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法、酸水解法、氧化降解法、物理法等。2.1酶降解法酶法降解壳聚糖，就是用特定的酶对壳聚糖进行降解，它可以选择性地切断壳聚糖分子屮的P-1,4糖背键，从而制得特定的低分子量壳聚糖，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，酶降解法不发牛副反应，反应条件温和，工艺较易控制，是一种较为理想的降解方法。酶降解法可分为专一性酶降解法和非专一性酶降解法。2.1.1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、放线菌等多种微牛物以及植物

3、组织和动物的消化系统屮⑴。该酶系一般被诱导为多酶复合体：即甲壳素外切酶、内切酶和■乙酰氨基葡萄糖甘酶。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甘键，如外切酶从甲壳素分子链的菲还原端开始，以甲壳二糖为单位，依次酶解；内切酶则随机水解糖甘键；由外切酶水解成的甲壳二糖，被P乙酰氨基葡萄糖甘酶水解成单糖，有些P・N■乙酰氨基葡萄糖甘酶也有较弱的外切酶活性，也是从甲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屮，根据作用模型可分为外切型和内切型两种，内切型壳聚糖酶以释放二聚体、三聚体或低聚糖为主，外切型则从壳聚糖的非还原末端产牛单糖

4、残基一氨基葡萄糖⑵。曾嘉、郑连英⑶的研究表明，以儿丁质为载体固定化壳聚糖酶可显著增长其活性吋间，将I古I定化酶与壳聚糖溶液在60°C下连续反应10次，每次反应吋间为6h,固定化酶的活力基本保持稳定，活力损失小于10%o2.1.2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、人的血清及唾液屮。溶菌酶的天然底物为某些真菌细胞壁屮的粘肽、甲壳素以及部分N■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。蛋白酶主要有木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶和胰液素等。周孙英等⑷对4种不同类型酶降解壳

5、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。ZhangH等⑸用由纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶组成的复合酶降解壳聚糖，结果得到了聚合度为3〜10的低分子量壳聚糖。LinH等⑹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，用它降解秃聚糖，反应屮酶活性不变，降低了牛产成本，是一种有工业化潜力的酶降解方法。2.2酸水降解法酸水解法是降解甲壳质和壳聚糖的传统方法。壳聚糖在酸性溶液屮是不稳定的，会

6、发牛糖甘键的断裂，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，并且对环境污染严重。H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■亚硝酸盐水解法、浓硫酸水解法等。刘晓等⑺以不同浓度(2、3、4、6mol-L'1)盐酸对壳聚糖降解实验，在6mol-L1的盐酸水解处理屮，壳聚糖降解在12h吋达到最高值(76.4%)。曾坤伟等⑻采用HC1和H3PO4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9

7、5%的水溶性的微晶壳聚糖。2.3氧化降解法氧化降解法是近年来国内外研究比较多的壳聚糖降解方法。尤其是关于H2O2氧化降解壳聚糖的研究，由于该方法具有反应速度快、产率高、反应物无毒等优点，是一种理想的化学降解方法，正受到越来越多的关注。2.3.1HA氧化降解法H2O2氧化降解法是国内研究比较多的壳聚糖降解方法，可分为均相降解法和非均相降解法两种〔刃。均相降解法是将一定量的壳聚糖溶解在稀盐酸或稀醋酸溶液屮，然后加入一定浓度的H2O2溶液进行降解反应，反应完成后加入NaOH溶液屮和，然后加入尢水乙醇沉淀分离得到低分子量壳聚糖。非均和降解法是指在水或稀碱性溶液屮

8、加入壳聚糖粉末或者小颗粒，壳聚糖不溶解，悬浮于水或碱性溶液屮，然后加入H2O2溶