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甲殼素在食品工業(yè)中的應用

1.食品

（1）抗微生物活性:甲殼素對細菌、真菌具有較強的抑制作用，可作為一種有效的天然抗菌劑應用于食品領(lǐng)域。

（2）抗氧化性：分子鏈中羥基和氨基的強還原性賦予了殼聚糖天然抗氧化活性，將其添加到食品中可與儲藏過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)氧化氫、自由基等反應，起到清除自由基的作用。

（3）功能性益生元：殼低聚糖不易被腸道酶所消化，在結腸中通過(guò)選擇性刺激促進(jìn)有益菌的繁殖，抑制有害菌的生長(cháng)，從而調節腸道生態(tài)平衡，增強人體細胞免疫和體液免疫。

（4）增強鈣的吸收：動(dòng)物實(shí)驗發(fā)現殼寡糖具有增強人體和動(dòng)物鈣吸收的功能。殼寡糖作為食品補充劑成分，可有效調節體內礦物質(zhì)平衡。

2.飲料

（1）澄清劑：將殼聚糖配置成殼聚糖醋酸溶液，發(fā)現其具有優(yōu)良的絮凝效果，可作為飲料特別是果汁的澄清劑。殼聚糖比膨潤土、明膠具有更好的澄清效果，且對果汁的營(yíng)養特性沒(méi)有影響，同時(shí)還能增強其感官品質(zhì)。

（2）穩定劑：殼聚糖對酚類(lèi)化合物如多酚、肉桂酸、黃酮和原花青素等具有很好的吸附性，可作為白葡萄酒的穩定劑，與傳統吸附劑相比，殼聚糖對總多酚和羥基肉桂酸的吸附作用更佳。殼聚糖可有效去除飲用水中低濃度的Pb^2+、

（3）絡(luò )合劑：殼聚糖及其衍生物分子中存在大量羥基和氨基，通過(guò)螯合作用可吸附酒類(lèi)中重金屬和有機污染物等，因此可作為絡(luò )合劑應用于酒類(lèi)后處理中。

（4）飲用水凈化：殼聚糖可有效去除飲用水中低濃度的Pb²⁺、Cu²⁺、Cd²⁺，這是由于殼聚糖分子中的氨基于金屬離子形成配位共價(jià)鍵鰲合金屬離子，因此殼聚糖及其衍生物可以作為水凈化劑。

（5）酸度調節劑：殼聚糖帶有能與蛋白質(zhì)作用的正電荷，可與果汁中的酸類(lèi)反應生成鹽。脫酸程度取決于殼聚糖的濃度、來(lái)源以及飲料中酸含量。

（6）抗菌劑：一般認為殼聚糖-醋酸溶液的有效抑菌濃度范圍為0.1%到0.4%,而最佳抑菌濃度為0.2%到0.4%，在此范圍內可使食品飲料的貨架期延長(cháng)2到3倍。

3.功能性性食品

（1）抗高血壓活性：殼聚糖作為一種天然生物活性物質(zhì)，具有ACE抑制活性，且對人體沒(méi)有毒副作用，因此是一種極具開(kāi)發(fā)潛力的抗高壓輔助藥物。

（2）抗糖尿病活性、降膽固醇作用：殼聚糖通過(guò)促進(jìn)胰島素分泌而具有降血糖效果。

（3）免疫刺激性和抗腫瘤作用：低分子量殼聚糖和殼寡糖能增強自然殺傷細胞的活性，因此可作為免疫調節劑增強機體的腫瘤免疫效應機制，從而增強機體的防御功能，抑制腫瘤生長(cháng)。

（4）抗氧化活性:殼聚糖的抗氧化活性來(lái)源于其強給氫能力，活性氧化物可以同羥基和氨基中的活性氫原子反應形成穩定的大分子自由基。

（5）甲殼素及其衍生物的抗炎癥作用：甲殼素及其衍生物可以抑制促炎介質(zhì)和MMPs的表達與活性，從而預防或治療與慢性炎癥相關(guān)的一系列疾病。

甲殼素在生物醫用材料中的應用

1. 藥物緩控釋載體材料

可以調控藥物釋放速率，維持穩定有效的治療作用，減少藥物刺激和給藥次數，降低藥物毒性；促進(jìn)藥物吸收，提高藥物穩定性，掩蓋藥物的不良口味。

2. 醫用敷料

是目前創(chuàng )面處理最常用和最佳選擇之一，它能對傷口進(jìn)行保護，防止傷口感染和脫水，促進(jìn)傷口愈合。

3. 止血和抗凝血作用

甲殼素及其衍生物的凝血效果與自身的物理性狀與化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，同時(shí)還具有促進(jìn)傷口愈合、抗菌等性能，在開(kāi)發(fā)快速止血材料方面有著(zhù)獨特的優(yōu)勢。

4. 組織工程材料

殼聚糖具有良好的生物相容性、可降解性，抗菌性、止血陣痛性，同時(shí)還能選擇性促進(jìn)真皮細胞生長(cháng)的獨特生物活性，另外殼聚糖材料對溫度相對穩定，不會(huì )因體內溫度而發(fā)生改變或縮水現象，因此在組織工程應用中顯示出巨大優(yōu)勢。

5. 生物傳感器

殼聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解性、成膜性、力學(xué)性能、無(wú)毒、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，因此在基質(zhì)固定化方面是最有潛力的生物活性物質(zhì)。

甲殼素再農業(yè)上的應用

1. 植物生長(cháng)調節劑

目前已開(kāi)發(fā)出相應的生物農藥和糖鏈植物疫苗生物農用制劑。這些生物多糖通過(guò)刺激植物的免疫系統來(lái)調節植物自身免疫力，實(shí)現促進(jìn)植物生長(cháng)、發(fā)育、繁殖，提高植物防病、抗病、抗逆性等。

2. 種衣劑

甲殼素、殼聚糖具有很好的成膜性，是一種理想的種衣劑材料。

3. 抗寒劑與土壤改良劑

殼聚糖及其衍生物殼寡糖可以提高可溶性蛋白和可溶性糖等抗寒性物質(zhì)的含量，降低膜脂過(guò)氧化水平和膜透性的增加程度。

4. 植物病害抑制劑

殼聚糖不僅能抑制多種植物病原微生物的生長(cháng)，還可以誘導植物產(chǎn)生廣譜抗性、增強植物的自身防御能力，促進(jìn)農作物產(chǎn)量提高，改善品質(zhì)。

5. 果蔬保鮮劑

以殼聚糖及其衍生物為主體的水溶液或乳濁液，在果蔬表面噴涂或浸泡，可降低果蔬的蒸騰作用，減少果蔬的失重率，使果蔬保持良好的質(zhì)地。

6. 飼料添加劑

寡糖產(chǎn)品可提高動(dòng)物免疫力，減少飼料中抗生素用量，調節腸道微生物菌群，減少病原菌，促進(jìn)營(yíng)養物質(zhì)消化吸收，促進(jìn)生長(cháng)。

甲殼素再其他方面的應用

1. 藥妝品

羧甲基殼聚糖具有良好的水溶性，可在很寬的PH值范圍內溶解，應用范圍廣泛，可作為保濕劑應用于化妝品中。

2. 紡織品染色與后處理應用

殼聚糖的獨特性質(zhì)，如生物可降解性、無(wú)毒、抗菌活性和聚陽(yáng)離子性質(zhì)使它適合應用于紡織品中。

3. 造紙工業(yè)的應用

殼聚糖的分子結構和性能與纖維素非常相似，通過(guò)氫鍵、靜電作用等，兩者緊密黏合或吸附成膜，因此殼聚糖類(lèi)是一種性能優(yōu)良的造紙助劑。

4. 環(huán)境保護中的應用

殼聚糖及其衍生物的獨特性質(zhì)，如生物可降解性、無(wú)毒、抗菌活性和聚陽(yáng)離子性質(zhì)使它適合于環(huán)境污染的治理。