壳寡糖简介

2017-06-29

一、产品简介

壳寡糖也叫壳聚寡糖,低聚壳聚糖糖,化学名称为:β-1,4-寡聚葡萄糖胺,英文名称为:Chitosanoligosaccharide。

壳寡糖是以壳聚糖为原料,采用先进的酶法降解 或化学法降解技术等工艺制备而成的产品。

1 水溶性:分子量大小是决定其水溶性高低和生物活性的主要因素,壳聚糖不溶于水,而壳寡糖完全溶解于水。

2 吸湿性和保湿性:壳寡糖具有较大吸湿和保湿能力,明显优于透明质酸、乳酸钠和甘油。其中分子量为1500的壳寡糖吸湿和保湿能力最大,当分子量达到3000时,吸湿和保湿能力基本不变,而当达到5000时,吸湿和保湿能力明显下降仅是分子量3000时的一半,而另一方面,N-乙酰氨基葡萄糖无吸湿性又无保湿能力,说明壳寡糖分子量的大小对吸湿和保湿能力的大小具有决定性的作用【1】

3 氨基特性:因其化学结构中含有氨基而具有的三个重要特性。

(1)碱性。人体对体液酸碱度的要求是非常严格的,pH值需要限制在一个很狭小的范围内,否则生理功能就受到不利影响,严重的会产生酸碱中毒。由于人体的分解代谢产物多是酸性的,因此体液有酸性化的倾向,专家们建议多吃碱性食品就是这个道理。而甲壳素类物质是天然存在的唯一碱性多糖,其碱性是由其氨基决定的。

(2)还原性。也就是有抗自由基作用,因为自由基是几乎所有中老年慢性疾病的重要发病机制,因此抗氧化就非常重要。

(3)吸附性。可以结合很多有害的物质和重金属。

4. 化学结构

壳寡糖是壳聚糖通过降解及提取后得到,壳聚糖和壳寡糖之间的区别主要在于聚合度的不同,壳聚糖降解后得到聚合度为2~20,相对分子质量低于3200道尔的产物称为壳寡糖。

壳寡糖化学结构式:

n:2~20

近年来的研究发现,当壳聚糖高分子降解成为相对较小的低分子后,其理化性质以及某些生理功能将会发生变化。壳寡糖是壳聚糖的低聚合度产物,是由氨基葡萄糖组成的低聚物,是壳聚糖一类重要的衍生物。壳寡糖由于和壳聚糖相比分子链长较短,分子之间不易形成较强的氢键,水溶性大为改善,其中相对分子质量低于5KDa的壳寡糖可以直接溶于水中,在人体内很容易被消化吸收,克服了壳聚糖水溶性差的缺点;同时,由壳聚糖高分子降解为较短的壳寡糖分子,导致其溶液粘度也大大降低,这些特点极大地扩展了这一天然资源的应用领域。

壳寡糖不仅保持了壳聚糖大分子所具有的某些功能性质,而且还具有许多壳聚糖所不具备的独特的生理活性和功能性质,在食品、医药、化妆品和农、牧业等领域有着极其广泛的应用,已成为国际上新兴的一种功能性低聚糖类产品。

二、应用

壳寡糖在医药、食品中的应用如下:

〔l)壳寡糖可以优化人体肠道菌群,纠正肠道菌群失调,促进双歧杆菌(BifidobacteriUIn)、乳杆菌(Lactobacillus)等有益菌的生长繁殖,对肠杆菌及其它有害微生物具有抑杀作用。通过增强肠道有益菌的代谢功能,提高肠道内有益健康的优势菌群的构成和数量,抑制有害菌的生长繁殖和腐败物质的生成,从而增强人体的健康。

(2)作为功能性甜味剂。壳寡糖特别是壳二糖、三糖具有非常爽口的甜味和良好的保湿性和耐热性,在人体内很难被消化液降解,也很少被消化道吸收,因而几乎不产生热量,是糖尿病人和肥胖病人理想的功能性甜味剂。

(3)壳寡糖具有许多亲水的游离氨基和羟基,对水有很强的亲和力和保留性,因而可用于果蔬食品的保鲜,起到保湿、增湿的作用。

(4)壳寡糖具有很好的防腐性能,可以作为食品防腐剂。壳寡糖的游离氨基带有大量的正电荷,而微生物细胞表面带负电荷,因此,壳寡糖很容易被微生物吸附。这样就干扰了微生物细胞表面的带电状态,导致细胞通透性增加,胞内物质外泄,从而使微生物死亡。

(5)壳寡糖可促进钙的吸收,效果比乳糖、Vc更好。研究发现,聚合度为3一7的壳寡糖能减少粪便钙排泄,增加鼠股骨的骨折力。与壳聚糖会减少钙的吸收作用不同,壳寡糖会增加钙和其它矿物质的吸收;

(6)壳寡糖具有调降血压、消除脂肪肝、降低肝脏和血清中的胆固醇、抗肿瘤、增强机体免疫力等作用,因而可以作为保健食品或功能性食品添加剂。目前日本、美国、欧洲已将壳寡糖作为功能性食品成分应用于饮料、糖果、糕点等食品中,或直接加工成保健食品出售。

国内外食用历史情况及国内外批准情况

随着人们生活条件的不断提高,人们对食品的要求不再只要求其具有第一次(营养)和第二次(嗜好)功能,而且还要求其具有第三次功能,即生理活性功能。自从1991年日本厚生省允许69种食品可称为“特定保健用食品”以后,世界各国又掀起一股开发功能(或保健)食品的高潮,到目前为止已取得了很大进展,开发出很多具有一定生理功能作用的包括低聚糖类的食品。其中就有用壳寡糖制成的保健品,如卡尼期泰(KANISTAR)的主要成分是壳寡糖、壳聚糖有机铁和红花油,具有降低血脂的保健功能。壳寡糖在保健食品方面的使用量最大。目前壳寡糖作保健食品的主要消费地在日、韩、美、法、俄等国家。韩国于1996年即批准壳寡糖为功能性保健食品。到2000年我国内地已有各种上市的含有壳寡糖的保健食品多达10余种。在2002年-2007年期间,壳寡糖保健品在湖北进行了6年的人群应用研究,有6700多人参与,综合有效率高达70%以上。 2004年壳寡糖新产品的开发研究被纳入国家“十五”攻关计划项目。 2007年国家发改委推出OLIGO计划,将壳寡糖加入食品中,就像食盐中加碘一样,成为重要的公众营养改善计划。2008年中国卫生健康万里行,壳寡糖与人类未来健康工程在人民大会堂启动。2009年国家发改委将壳寡糖产业列入“十二五”产业计划。

目前,含有壳寡糖的保健食品都已获得保健食品国家批文。如青岛新高海洋研究所申请的,目前由银色世纪集团经销的具有辅助抑制肿瘤、免疫调节保健功能的“海赋健胶囊”产品(卫食健字(1999)第0343号);青岛舜博生物技术研究所有限公司申请的具有抗辐射保健功能的“舜博牌优维力康胶囊”(壳寡糖含量42%)产品(国食健字G20040579); 武汉大汉邦生物科技有限公司申请的具有调节血脂保健功能的“大汉邦牌壳寡糖银杏叶胶囊”产品(国食健字G20040707);山东科尔生物医药科技开发有限公司申请的具有增强免疫力、缓解体力疲劳保健功能的“金多莱牌壳寡糖复合胶囊”(壳寡糖含量40%)产品(国食健字G20060353); 天津金夕健生物工程有限公司申请的具有增强免疫力保健功能的“金夕健牌壳寡糖壳聚糖胶囊”产品(国食健字G20100463);厦门蓝湾科技有限公司申请的具有增强免疫力保健功能的“蓝湾牌壳寡糖胶囊”产品(国食健字G20110158)等;从1999年到2011年已有十多个含有壳寡糖原料的保健食品批准生产销售。目前壳寡糖年需求量达1000吨以上,预计将以高于30%的速度递增。

三、毒理学安全性研究

(1)壳寡糖的食用安全性评价

赵玉清,郑兆艳,王 冰,刘文颖等对壳寡糖进行了初步的食用安全性研究。安全试验结果表明:大鼠、小鼠给药后,前10d 内,小鼠和大鼠的活动、外观及行为无异常变化,给药后不影响食量,大小鼠的生长发育基本正常。安全评价:试验剂量为1.25g/kg·d,1.47g/kg·d,相当推荐临床剂量的 312~368 倍,10d 内未观察到急性毒性反映;小鼠毒理试验表明,小鼠连续口服壳寡糖累积量的 LD50>14650mg/kg。结论:壳寡糖作为功能性食品无毒、安全。开发有特殊功能的壳寡糖系列功能食品将给人类健康带来巨大影响。

(2)国外毒理学安全性研究

 韩国国立全南大学药学院和药物发展研究所,韩国国立全南大学医学部核医学科,韩国朝鲜大学自然科学院生物系利用小鼠研究壳寡糖抑制203HgCl2的致遗传毒性结果表明壳寡糖的摄入周期和浓度不会引起骨髓细胞的染色体畸变(p>0.05)。为了研究壳寡糖在汞诱导的染色体畸变方面的作用,为每个时期的小鼠提供任意浓度的203HgCl2和壳寡糖溶液。壳寡糖显著抑制203HgCl2 诱导小鼠的染色体畸变。鉴于这次研究的结果,由此可以得出壳寡糖是一种能够被作为抑制重金属诱导遗传病毒的无毒材料。

 韩国AMICOGEN公司通过口服壳寡糖制剂对小鼠体内的免疫刺激实验,实验表明:

(1)促进抗体(IgM,IgG)的产生;

(2)促进淋巴细胞(T细胞,B细胞)的增殖;

(3)促进巨噬细胞活性(吞噬作用活性,一氧化碳产物,产生细胞因子);

(4)促进自然杀伤细胞(NK)的活性。

下一篇:无