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殼寡糖
殼寡糖又叫殼聚寡糖、低聚殼聚糖,是將殼聚糖經(jīng)特殊的生物酶技術(shù)(也有使用化學(xué)降解、微波降解技術(shù)的報(bào)道)降解得到的一種聚合度在2~20之間寡糖產(chǎn)品,分子量≤3200Da,是水溶性較好、功能作用大、生物活性高的低分子量產(chǎn)品。它具有殼聚糖所沒有的較高溶解度,全溶于水,容易被生物體吸收利用等諸多獨(dú)特的功能,其作用為殼聚糖的14倍。
殼寡糖是自然界中唯一帶正電荷陽(yáng)離子堿性氨基低聚糖,是動(dòng)物性纖維素。殼寡糖是由來源于蝦蟹殼的殼聚糖降解成的帶有氨基的小分子寡糖,是聚合度2-20的糖鏈。
- 中文名:殼寡糖
- 外文名:Chitosan oligosaccharide,chito-oligosaccharide
- 又 名:幾丁寡糖,殼聚寡糖,低聚殼聚糖
- 學(xué) 名:β-1,4- 寡糖-葡萄糖胺
- 類 型:不同聚合度寡糖混合物,低分子量
- 分子量:約為聚合度*161
- 理化性質(zhì):易吸潮,溶液PH≤12的水溶液
性質(zhì)
殼寡糖是由殼聚糖解聚制成,是甲殼素、殼聚糖產(chǎn)品的升級(jí)產(chǎn)品,具有殼聚糖不可比擬的優(yōu)越性。采用先進(jìn)的生物酶解法制備殼寡糖,它具有:
分子量低、水溶性好、功能作用大、易被人體吸收、生物活性高等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)具有:
純天然、無(wú)輻射、無(wú)污染、無(wú)添加等特點(diǎn)。
消化吸收機(jī)制
哺乳動(dòng)物產(chǎn)生的內(nèi)源性消化碳水化合物的酶(主要是唾液淀粉酶、胰淀粉酶)對(duì)碳水化合物的消化主要作用于 α-1,4 糖昔鍵,而對(duì)其它類型的糖昔鍵不能分解或分解能力較弱。 殼寡糖是由N-乙酞-D-葡萄糖胺以β-1,4 糖昔鍵結(jié)合而成的多糖,不能被哺乳動(dòng)物胃酸和消化酶降解。但是人體中應(yīng)用的殼聚糖如手術(shù)縫合線、 營(yíng)養(yǎng)保健品及其它可吸收型醫(yī)用植入材料等均是通過人體血清中所含的溶茵酶降解后被人體吸收。 由于殼寡糖水溶性大于 99%, 也有研究發(fā)現(xiàn)高脫乙酞度的殼寡糖對(duì)于打開細(xì)胞間連接效果最顯著,可通過動(dòng)物腸道上皮細(xì)胞直接被吸收,據(jù)報(bào)道被人體吸收率可達(dá)到99.88%。因此,它比幾丁質(zhì)和殼聚糖具有更優(yōu)越的生物活性。
制備研究進(jìn)展
化學(xué)制備法
降解殼聚糖的化學(xué)方法包括酸解法、氧化降解法及硼酸鈉降解法等。
酸解法:酸對(duì)殼聚糖的解聚是一種最基本和最簡(jiǎn)單的方法。 它是利用殼聚糖分子中存在眾多的游離氨基能夠與溶液中氫離子結(jié)合的特點(diǎn),引起殼聚糖分子間與分子內(nèi)部的氫鍵斷裂,使分子結(jié)構(gòu)舒展,而長(zhǎng)鏈部分易發(fā)生糖昔鍵斷裂,形成許多聚合度不等的分子片段。
一般采用濃鹽酸水解,因其產(chǎn)物單糖較多,而殼寡糖含量低,消耗大量鹽酸,反應(yīng)條件苛刻,需大量離子交換樹脂,工藝煩瑣,后處理麻煩,同時(shí)這一工藝易給環(huán)境帶來巨大的壓力,故不夠理想。 而利用醋酸法制備的殼寡糖產(chǎn)品具有可以長(zhǎng)期保存的優(yōu)點(diǎn), 特別適用于食品及化妝品寡糖的生產(chǎn)。此外,還可采用濃硫酸、硝酸、磷酸、氫氟酸、三氧乙酸和甲酸等無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸降解甲殼質(zhì)。
氧化降解法:氧化降解法是近年來國(guó)內(nèi)外研究比較多的殼聚糖降解方法。 其中的過氧化氫(H202)氧化降解因成本低、降解速度相對(duì)較快、產(chǎn)品分子量低且分布窄,無(wú)殘毒、易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化而倍受關(guān)注。其它氧化降解方法有紫外線輻射(UV)/H202,NaCl/H202 等。
硼酸鈉降解法:據(jù)報(bào)道此法制備過程簡(jiǎn)單,所得的殼寡糖不僅溶于水,而且在二甲乙酞胺和二甲亞礬等有機(jī)溶劑中有很好的溶解性。
化學(xué)合成法:化學(xué)合成法可以通過精心設(shè)計(jì)基質(zhì)合成特殊結(jié)構(gòu)的低聚糖,這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是可以根據(jù)自己的需要來設(shè)計(jì)寡糖。
物理制備法
超聲波法和微波法:此方法能夠降低能耗,減少污染,節(jié)省時(shí)間和原料,具有產(chǎn)業(yè)化前景和廣泛的市場(chǎng)潛力。
γ射線照射下輻射降解:輻射降解是在放射性射線照射下, 使殼聚糖分子產(chǎn)生電離或激發(fā)的物理效應(yīng),進(jìn)而導(dǎo)致分子鏈斷裂。
光降解法:紫外線、可見光和紅外線對(duì)殼聚糖的輻照也可以降解殼聚糖, 當(dāng)輻照的波長(zhǎng)小于360 nm 時(shí)降解反應(yīng)較明顯。
酶降解法:酶降解法與其它降解方法相比,具有反應(yīng)條件溫和,降解過程及降解產(chǎn)物相對(duì)分子量分布容易控制, 制備的低聚殼聚糖生物活性高,產(chǎn)物不用除鹽,過程容易控制,且不對(duì)環(huán)境造成污染等優(yōu)勢(shì),是理想的降解方法。
糖基轉(zhuǎn)移法:糖基轉(zhuǎn)移法是建立在酶反應(yīng)基礎(chǔ)上的,利用低聚合度寡糖在酶參與作用下,延長(zhǎng)糖鏈成為高聚合度寡糖。
復(fù)合降解法:?jiǎn)我唤到夥ǜ骶邇?yōu)勢(shì),但又存在各種問題。復(fù)合降解法的出現(xiàn)使低聚殼聚糖的制備進(jìn)入了一個(gè)新的階段, 它是通過對(duì)各種單一降解法優(yōu)缺點(diǎn)分析后進(jìn)行優(yōu)化組合, 或引入較新的分離技術(shù)以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
生理功能
調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)
在酸性條件下,殼寡糖分子中的游離氨基質(zhì)子化,質(zhì)子化按能與細(xì)茵帶正電的細(xì)胞膜作用,干擾細(xì)茵細(xì)胞膜功能,造成細(xì)茵體內(nèi)細(xì)胞質(zhì)流失,對(duì)真茵和微生物的生長(zhǎng)有抑制作用。 其抗茵活性與茵種和濃度有關(guān),且隨濃度加大其抗茵活性增強(qiáng),高濃度時(shí)有殺茵作用。
甲殼低聚糖是BF的一種重要種類,它能調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道內(nèi)微生物的代謝活動(dòng),改善腸道微生物區(qū)系分布,促進(jìn)雙歧桿茵生長(zhǎng)繁殖,從而提高機(jī)體免疫力,使腸道內(nèi)pH下降,抑制腸道有害菌生長(zhǎng),產(chǎn)生B族維生素,分解致癌物質(zhì),促進(jìn)腸蠕動(dòng),增進(jìn)蛋白質(zhì)吸收。
改善腸道組織形態(tài)
提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能殼寡糖使回腸微絨毛密度增加,同時(shí)也有變細(xì)、變高的傾向。 微絨毛高度增加,密度加大,利于增大小腸的吸收面積,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,提高飼料的利用率。
增強(qiáng)免疫功能
殼寡低聚糖的免疫增強(qiáng)作用目前己被許多學(xué)者證實(shí),其抗感染作用機(jī)制有以下幾種解釋:殼寡糖刺激機(jī)體,促進(jìn)腹膜滲出液的細(xì)胞數(shù)量增加,激活巨噬細(xì)胞,從而增加活性氧的生成,再通過氧化性殺茵機(jī)制產(chǎn)生作用;①殼寡糖對(duì)巨噬細(xì)胞的直接激活作用增加了巨噬細(xì)胞的殺傷活性;殼寡糖激活T淋巴細(xì)胞而顯示殺傷活性, 且致敏 T細(xì)胞誘發(fā)遲發(fā)性超敏反應(yīng); 殼寡糖激活T淋巴細(xì)胞,從而促使巨噬細(xì)胞激活因子(MAF)的釋放,進(jìn)而激活巨噬細(xì)胞。在激活過程中,巨噬細(xì)胞直接被殼寡糖激活又能提高它對(duì)MAF的敏感性,使它進(jìn)一步激活。因此認(rèn)為殼寡糖的殺傷活性的產(chǎn)生主要是激活T淋巴細(xì)胞與巨噬細(xì)胞相互作用加強(qiáng)的結(jié)果。
殼寡糖用途
把高分子殼聚糖通過獨(dú)創(chuàng)的微波物理法加工成水溶性低分子的殼寡糖,是繼基因工程、蛋白質(zhì)工程后又一個(gè)嶄新的生物技術(shù),被稱為是第三代生物技術(shù),可廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、化工、能源、環(huán)保、醫(yī)藥等領(lǐng)域。
1.農(nóng)業(yè)領(lǐng)域
殼寡糖改變土壤菌群, 促進(jìn)有益微生物的生長(zhǎng),殼寡糖還可誘導(dǎo)植物的抗病性, 對(duì)多種真菌、細(xì)菌和病毒產(chǎn)生免疫和殺滅作用,對(duì)小麥花葉病、棉花黃萎病、水稻稻瘟病、番茄晚疫病等病害具有良好的防治作用,可以開發(fā)為生物農(nóng)藥、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和肥料等。
2.日用化工領(lǐng)域
殼寡糖具有明顯的保濕,活化機(jī)體細(xì)胞,阻止皮膚粗糙和老化,抑制皮膚表面有害菌滋生、抑菌抗皮膚病和吸收紫外線功能等功效,可以應(yīng)用在保濕、抗皺、防曬等類型的護(hù)膚品中;殼寡糖還具保持頭發(fā)表面的成膜通透性,濕潤(rùn)易梳理,并能抗靜電、防灰塵、止癢去頭屑,應(yīng)用于護(hù)發(fā)用品中。
3.生物獸藥領(lǐng)域
利 用其抗菌作用,預(yù)防或治療由金黃色葡萄球菌、大腸埃希桿菌、放線桿菌、突變鏈球菌等細(xì)菌引起的動(dòng)物疾病;利用殼寡糖促進(jìn)傷口愈合的功能,可用于動(dòng)物外傷或 骨折的輔助治療;因?yàn)槠渚哂薪笛淖饔茫€可用于寵物肥胖癥的治療;由于羧甲基殼寡糖對(duì)鐵離子、鋅離子和鈣離子等均有良好的絡(luò)合能力,有望制成新的天然 補(bǔ)鐵劑、補(bǔ)鋅劑和補(bǔ)鈣劑。
4.飼料添加劑領(lǐng)域
殼寡糖無(wú)毒、無(wú)熱源、無(wú)變異,調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道內(nèi)微生物代謝活動(dòng),有選擇地活化、增殖有益菌生長(zhǎng),降低膽固醇及血脂含量,提高免疫能力和瘦肉率等作為飼料、餌料添加劑,殼寡糖對(duì)提高畜、禽、水產(chǎn)動(dòng)物(魚、蝦、貝、參)的免疫力、抗病力及促生長(zhǎng)等效果十分顯著。殼寡糖還具有阻礙病原菌生長(zhǎng)繁殖的功能,能促進(jìn)蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞活化,從而提高畜禽生產(chǎn)性能。
5.醫(yī)藥領(lǐng)域
對(duì)人體的免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、降血脂、調(diào)節(jié)血糖、改善肝臟和心肺功能及其他多種生理功能有著重要作用。
6.食品領(lǐng)域
乳品:作為腸道益生菌(如雙岐桿菌)的活化因子,增進(jìn)鈣及礦物質(zhì)的吸收。
調(diào)味品:作為天然防腐產(chǎn)品替代苯甲酸鈉等化學(xué)防腐劑。
飲料:應(yīng)用在減肥瘦身、排毒養(yǎng)顏、免疫調(diào)節(jié)等功能性飲料中。
果蔬:進(jìn)行涂膜保鮮,其膜層具有通透性、阻水性,同時(shí)具有抗菌防腐的功效。
中科院聲明
中國(guó)科學(xué)院在官網(wǎng)發(fā)表聲明,大連化物所從未授權(quán)任何單位使用“中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所”、“中科院大連化物所”、“大連化物所”的名稱和標(biāo)識(shí)等相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行保健食品的生產(chǎn)和推廣如發(fā)現(xiàn)虛假宣傳或冒用大連化物所名義進(jìn)行產(chǎn)品宣傳和銷售的行為,請(qǐng)立即向當(dāng)?shù)毓ど绦姓芾聿块T或食品藥品監(jiān)督管理部門舉報(bào),以維護(hù)自身的合法權(quán)益!
中國(guó)科學(xué)院微生物所也發(fā)表聲明,鑒于目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的某公司以中國(guó)科學(xué)院微生物研究所張樹政院士等專家名義對(duì)其生產(chǎn)的以殼寡糖為原料的保健品進(jìn)行夸大宣傳和推廣的情形,現(xiàn)中國(guó)科學(xué)院微生物研究所(以下簡(jiǎn)稱“微生物所”)鄭重聲明:微生物所從未授權(quán)任何單位使用“中國(guó)科學(xué)院微生物研究所”、“中科院微生物所”、“微生物所”、“北微所”等名稱和標(biāo)識(shí)進(jìn)行保健食品的生產(chǎn)和推廣。張樹政院士從未就相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行過成果鑒定。如發(fā)現(xiàn)虛假宣傳或冒用微生物所及微生物所科研人員名義進(jìn)行產(chǎn)品宣傳和銷售的行為,請(qǐng)消費(fèi)者立即向當(dāng)?shù)毓ど绦姓芾聿块T或食品藥品監(jiān)督管理部門舉報(bào),以維護(hù)自身的合法權(quán)益。微生物所保留對(duì)題述公司此前和今后的違法行為采取法律手段的權(quán)利。
媒體負(fù)面報(bào)道
不少不法分子對(duì)殼寡糖原料進(jìn)行商業(yè)化炒作包裝,眾多媒體和執(zhí)法部門近年來對(duì)以殼寡糖為原料的保健品欺詐事件進(jìn)行揭露。如:
深圳晚報(bào)整版報(bào)道不法分子對(duì)殼寡糖進(jìn)行虛假片面宣傳,將其包裝成包治百病的神藥 ;
石嘴山市工商行政管理局對(duì)不法分子利用殼寡糖虛假宣傳、號(hào)稱能治療癌癥來謀取暴利進(jìn)行查處。
北京某公司給老人授課,虛構(gòu)保健品能夠治療疾病的療效。并專門安排虛假體檢,推銷殼寡糖等保健品。致數(shù)十名老年人受害,涉案數(shù)額高達(dá)五十萬(wàn)元。
渝中區(qū)工商接舉報(bào)稱有人非法聚集老年人兜售保健品。執(zhí)法人員發(fā)現(xiàn)殼寡糖宣傳資料上寫有服用可促使血糖水平明顯下降;血壓、血脂、血粘稠度指標(biāo)恢復(fù)正常;癌腫組織體積縮小,小腫塊逐漸消失"等字樣。執(zhí)法人員當(dāng)場(chǎng)查扣涉虛假宣傳相關(guān)商品。
煙臺(tái)地區(qū)保健品營(yíng)銷人員打著老齡委的旗號(hào)名為贈(zèng)報(bào)實(shí)為賣“藥”騙老人,通過免費(fèi)贈(zèng)報(bào)誘騙老人參加養(yǎng)生保健知識(shí)講座,推銷以殼寡糖、海藻多糖等為原料的天價(jià)保健品,虛假宣傳包裝成可以治療癌癥的神藥.
株洲晚報(bào)報(bào)道,受害人在蘆淞區(qū)口腔醫(yī)院附近“佳廷賓館”十三樓“科爾公司”被誘騙多次購(gòu)買了《金多萊牌殼寡糖復(fù)合膠囊》等保健品,總計(jì)價(jià)值約6萬(wàn)元。市食藥監(jiān)局執(zhí)法人員接到舉報(bào)查獲了經(jīng)營(yíng)者以講課形式虛假宣傳、銷售產(chǎn)品的違法現(xiàn)場(chǎng).
烏魯木齊友好花園一期的郭愛芝老人花了898元購(gòu)買了兩瓶殼寡糖保健品在服用8天后出現(xiàn)身體不適。入住新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院接受治療.
新疆庫(kù)爾勒地區(qū),老年人被誘騙參加"惠民工程免費(fèi)體檢",殼寡糖保健品被虛假包裝成高級(jí)別領(lǐng)導(dǎo)人和航天員專用的神藥
中國(guó)網(wǎng)報(bào)道,一位姜姓女士向記者反映,其購(gòu)買的北京中科惠澤糖生物工程技術(shù)有限公司的奧利奇善殼寡糖膠囊有標(biāo)價(jià)虛高且夸大宣傳之嫌。隨后,記者進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)利潤(rùn)率竟達(dá)到了900%。
齊魯網(wǎng)報(bào)道,在兗州區(qū)梁老太的老伴服用了他人推薦的名叫殼寡糖的保健食品后, 身體突然感覺到了不適,盡管停止了保健品食用,但是老伴的情況不容樂觀突然離開人世,死亡原因與生前服用的保健品疑似有關(guān)。
網(wǎng)易報(bào)道,記者臥底保健品公司。舉辦產(chǎn)品推銷會(huì)的前一天,營(yíng)銷員才拿到名叫"金舒心"的殼寡糖,通過虛假宣傳、設(shè)局唱雙簧等宣稱殼寡糖是細(xì)胞間傳遞信息的介質(zhì)需大量補(bǔ)充,并具有降血糖抗癌等功效。
新華網(wǎng)報(bào)道,82歲的楊伯被騙3000余元購(gòu)買了號(hào)稱能治療腸胃病的“特效藥”殼寡糖,后來發(fā)現(xiàn)沒有效用,欲退貨遭拒絕,社區(qū)律師隨即伸出了援手,成功幫其討回了被騙購(gòu)藥款。
齊魯網(wǎng)報(bào)道,欺詐分子通過開會(huì)的形式把老年人集結(jié)起來,賣一種叫殼寡糖的保健品。八十八歲的張奶奶吃了這種保健品沒多久就感覺到身體不適,張奶奶眼睛睜不開,頭上起大包等癥狀。
網(wǎng)易河北報(bào)道,劉女士講述其母親沒有退休金平日里特別節(jié)儉,可是輕信保健品營(yíng)銷人員虛假宣傳,購(gòu)買金多萊殼寡糖等保健食品已花了近萬(wàn)元。
等等,諸如此類屢見不鮮。
希望廣大消費(fèi)者遇到此類事件能積極向各地工商執(zhí)法部門舉報(bào),以維護(hù)自身合法權(quán)益。
科研歷程
2007年1月,《國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》中“國(guó)家公眾營(yíng)養(yǎng)改善計(jì)劃” 實(shí)施的第一個(gè)公眾營(yíng)養(yǎng)改善項(xiàng)目即國(guó)家發(fā)改委公眾營(yíng)養(yǎng)改善OLIGO項(xiàng)目正式啟動(dòng)。
2008年1月23日,“殼寡糖與人類未來健康工程啟動(dòng)儀式暨新聞發(fā)布會(huì)”在北京人民大會(huì)堂召開。此次活動(dòng)由中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)、中國(guó)未來研究會(huì)、中國(guó)生物工程學(xué)會(huì)糖生物工程專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所格萊克殼寡糖研究中心、《保健時(shí)報(bào)》等聯(lián)合主辦。
2012年8月18日,來自中國(guó)全國(guó)糖工程研究領(lǐng)域的近40位專家以及國(guó)內(nèi)糖工程產(chǎn)品開發(fā)企業(yè)人士齊聚大連化物所,共同探討殼寡糖工程新技術(shù)的進(jìn)展和。
2013年1月21日,用微波輻射技術(shù)把高分子殼聚糖加工成水溶性低分子的殼寡糖的技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破。
發(fā)展
2008年1月23日,“殼寡糖與人類未來健康工程啟動(dòng)儀式暨新聞發(fā)布會(huì)”在北京人民大會(huì)堂召開。此次活動(dòng)由中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)、中國(guó)未來研究會(huì)、中國(guó)生物工程學(xué)會(huì)糖生物工程專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所格萊克殼寡糖研究中心、《保健時(shí)報(bào)》等聯(lián)合主辦。
糖與人類健康的關(guān)系十分密切,糖生物學(xué)是上世紀(jì)90年代初興起的一門生命科學(xué)的前沿學(xué)科。糖生物工程是繼基因工程、蛋白質(zhì)工程之后,最引人注目的生物技術(shù)的新領(lǐng)域。寡糖在生物體中無(wú)處不在,殼寡糖是功能性寡糖,對(duì)其化學(xué)修飾可形成多種新藥。
有關(guān)殼寡糖的研究開發(fā)課題相繼被列入科技部“九五”“十五”“十一五”科技攻關(guān)計(jì)劃等國(guó)家級(jí)重大科研項(xiàng)目。專家認(rèn)為,這項(xiàng)技術(shù),為推進(jìn)殼寡糖的普及應(yīng)用、并以創(chuàng)新的技術(shù)工藝推進(jìn)生物技術(shù)向更高層面發(fā)展做出了卓越貢獻(xiàn)。 免責(zé)聲明:本資料來源于網(wǎng)絡(luò),如果侵犯了你的版權(quán)或其他權(quán)利,請(qǐng)通知我及時(shí)刪除。