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虾、蟹是餐桌上常见的美味,不过也有不少人嫌剥壳麻烦而对其敬而远之,常有老饕对桌长叹:螃蟹要是不长壳就好了!这当然是笑谈,但可能很少人知道,在这些虾壳蟹甲中,含有一种重要的可再生绿色资源——甲壳质。
甲壳质及其衍生物壳聚糖是一种丰富的自然资源,地球上每年生成量达100亿吨,其中海洋生物的生成量在10亿吨以上,可以说是一种用之不竭的生物资源。但是长久以来。虾蟹的甲壳只是被当作废物丢弃,直到1881年,法国学者布拉克诺首次提取出甲壳质,却又误把它当成纤维素。甲壳质真正引起人们的重视是从20世纪70年代开始,现在已是最为热门的研究领域之一。
甲壳质又称甲壳素、几丁质、壳多糖,是从虾、蟹壳,节肢动物的外骨骼,软体动物的外骨骼与内骨骼及真菌等微生物的细胞壁中提取的一种天然聚合物,是迄今发现的唯一天然碱性多糖,有“人体第六要素”、“软黄金”之美誉。甲壳质经脱乙酰化处理后可以生成壳聚糖,又名可溶性甲壳质,弥补了甲壳质不溶于水,难以开发使用的缺点。
现在,甲壳质及壳聚糖被广泛地应用在食品保鲜、果汁澄清、防止淀粉食品老化、保健食品及医药、化妆品、污水处理、新型饲料等方面,甲壳质混合于化肥有利于酸性土地的改造;在化妆品中添加甲壳质,可使润肤剂提高成膜性能;洗发剂、固发液中加入甲壳质后能增进柔软度、黏合性;造纸业中使用甲壳质可以增加抗拉强度和增进印刷着色性与抗紫外照射的脱色性。
在众多的应用中,壳聚糖的保健功能尤为令人瞩目。
壳聚糖的的保健功能
提高机体免疫力:壳聚糖可直接活化巨噬细胞、自然杀伤细胞(NK细胞)、攻击肿瘤细胞(LAK细胞)、B淋巴细胞、T淋巴细胞的活性,增强机体免疫功能,消除体内有毒有害因子,利用机体自身的免疫力,增强机体抗病和抗感染能力。
抑制肿瘤:壳聚糖具有增强细胞免疫、活化淋巴细胞的功效,可以使体液pH值升高,从而创造了碱性环境,增强淋巴细胞攻击癌细胞的能力,提高杀伤癌细胞的功能。 降血脂,调节胆固醇:壳聚糖可以通过带正电荷的碱性氨基在负电荷脂肪滴周围构筑一层屏障,使脂肪油滴不能被机体消化吸收而排除体外;另外,壳聚糖在肠道中很容易与胆酸结合,使胆固醇失去转化成胆固醇酯的条件而不被吸收。同时,胆酸和壳聚糖结合后,胆囊中胆酸的量减少,从而刺激肝脏分泌胆酸。这样又消耗血液中的胆固醇,达到减肥的目的。
强化肝脏机能:壳聚糖及壳聚糖能够抑制肠道内胆固醇的吸收来降低血清中胆固醇的浓度,使其不能沉积在肝脏中以降低肝脏内不良胆固醇的存在。壳聚糖与干扰素并用,可促进肝炎病毒抗体的产生,而有利于防治肝炎,壳聚糖还可以强化醛脱氢酶活性作用,可氧化嗜酒者肝内毒性较强的乙醛,从而缓解肝脏损伤。
防治糖尿病:糖尿病的基本原理是胰岛素绝对或相对分泌不足所引起的代谢紊乱。胰岛素的活性与人体内的pH值有关,pH值上升0.1,则胰岛素的活性上升30%。壳聚糖能有效调节人体酸碱平衡,提高胰岛素的活性。另外,壳聚糖有较强的吸附性,在肠道内有一定的容积,能减少食物中糖类的吸收,降低并延缓血糖峰值,从而达到防治糖尿病的目的。
降血压:实验表明,壳聚糖能降低血清中总胆固醇和甘油三酯,减少人体对氯离子的吸收,在胃酸作用下形成正电核的电阳离子基因与氯离子结合,降低血清中的氯离子浓度,使血管扩张作用增强,从而降低血压及防止高血压引起的各种疾病。近期研究还发现,壳聚糖能减轻降血压西药的副作用。
吸附重金属:带有阳离子的壳聚糖有吸着并将重金属排除体外的作用,可减少体内重金属的蓄积。
抗菌活性:壳聚糖能够络合有机体正常生长所需的金属离子,微量元素或一些必需的营养成分,从阻止微生物的正常生长。同时。低聚壳聚糖中带正电荷的-NH+能吸附带负电荷的细菌的细胞壁,这样壳聚糖就吸附在细胞膜表面,改变了细胞膜的选择透过性,阻止营养物质向细胞内的运输,最终导致细菌胞质流失,细胞质壁分离,从而起到抑菌杀菌作用。
改善消化机能:壳聚糖可提高有益菌对抗有害菌的功能,促进肠道有益菌的增殖,改善胃肠道功能,使人体有效吸收营养。
壳聚糖的广泛应用
在食品工业中,壳聚糖可以用来澄清果汁、保鲜水果、延长食品货架期等,但大家更为关注的,是它作为保健食品的应用。市场上,以壳聚糖及壳聚糖为主要成分的食品及保健食品种类众多,主要有以下几类。
减肥食品:由于壳聚糖具有膳食纤维性质,不被胃肠吸收。同时可将脂肪等高热量物质带出体外,从而抑制肥胖的产生。国外早已将壳聚糖制备成减肥保健食品。
乳制品:低聚壳聚糖应用于乳制品,可使双歧杆菌大幅度增殖,改善肠道菌群比例,防止肠道紊乱,减少肠炎,结肠癌的发病率。低聚壳聚糖还可大量结合酸性物质,中和胃中过多的胃酸,形成的凝胶可粘在胃壁上形成胃壁保护层。防止胃酸对胃损伤面的刺激和腐蚀,从而使胃炎及溃疡病得到改善,有效防止胃部的癌变发生。
保健食品:医学研究发现,壳聚糖对人体具有三调节(免疫调节、pH调节、荷尔蒙调节),三排除(排除有害胆固醇、排除体内金属离子、排除农药及体内自由基等毒素),三降(降血脂、降血糖、降血压)作用,所以可用壳聚糖制造保健食品或作为添加剂添加到各种食品中。
在日本,壳聚糖类保健品是该政府特许的准许宣传疗效的功能型保健食品,美国的营养学界则投入大量人力,物力,财力研制开发生产以壳聚糖为主要原料的第四代保健食品。我国淡水水面、海洋面积广阔,虾、蟹资源和捕捞量十分巨大,壳聚糖资源丰富,然而在这方面的研究起步晚、经验少,对这一资源的开发利用还很有限,这引起了有识之士的广泛关注。2008年5月,由中国化学会甲壳素专业委员会主办的“壳聚糖及其衍生物功能化应用”专家研讨会在上海隆重召开,与会者一致认为,壳聚糖在食品工业,尤其是在保健食品领域的应用前景十分广阔。
甲壳质及其衍生物壳聚糖是一种丰富的自然资源,地球上每年生成量达100亿吨,其中海洋生物的生成量在10亿吨以上,可以说是一种用之不竭的生物资源。但是长久以来。虾蟹的甲壳只是被当作废物丢弃,直到1881年,法国学者布拉克诺首次提取出甲壳质,却又误把它当成纤维素。甲壳质真正引起人们的重视是从20世纪70年代开始,现在已是最为热门的研究领域之一。
甲壳质又称甲壳素、几丁质、壳多糖,是从虾、蟹壳,节肢动物的外骨骼,软体动物的外骨骼与内骨骼及真菌等微生物的细胞壁中提取的一种天然聚合物,是迄今发现的唯一天然碱性多糖,有“人体第六要素”、“软黄金”之美誉。甲壳质经脱乙酰化处理后可以生成壳聚糖,又名可溶性甲壳质,弥补了甲壳质不溶于水,难以开发使用的缺点。
现在,甲壳质及壳聚糖被广泛地应用在食品保鲜、果汁澄清、防止淀粉食品老化、保健食品及医药、化妆品、污水处理、新型饲料等方面,甲壳质混合于化肥有利于酸性土地的改造;在化妆品中添加甲壳质,可使润肤剂提高成膜性能;洗发剂、固发液中加入甲壳质后能增进柔软度、黏合性;造纸业中使用甲壳质可以增加抗拉强度和增进印刷着色性与抗紫外照射的脱色性。
在众多的应用中,壳聚糖的保健功能尤为令人瞩目。
壳聚糖的的保健功能
提高机体免疫力:壳聚糖可直接活化巨噬细胞、自然杀伤细胞(NK细胞)、攻击肿瘤细胞(LAK细胞)、B淋巴细胞、T淋巴细胞的活性,增强机体免疫功能,消除体内有毒有害因子,利用机体自身的免疫力,增强机体抗病和抗感染能力。
抑制肿瘤:壳聚糖具有增强细胞免疫、活化淋巴细胞的功效,可以使体液pH值升高,从而创造了碱性环境,增强淋巴细胞攻击癌细胞的能力,提高杀伤癌细胞的功能。 降血脂,调节胆固醇:壳聚糖可以通过带正电荷的碱性氨基在负电荷脂肪滴周围构筑一层屏障,使脂肪油滴不能被机体消化吸收而排除体外;另外,壳聚糖在肠道中很容易与胆酸结合,使胆固醇失去转化成胆固醇酯的条件而不被吸收。同时,胆酸和壳聚糖结合后,胆囊中胆酸的量减少,从而刺激肝脏分泌胆酸。这样又消耗血液中的胆固醇,达到减肥的目的。
强化肝脏机能:壳聚糖及壳聚糖能够抑制肠道内胆固醇的吸收来降低血清中胆固醇的浓度,使其不能沉积在肝脏中以降低肝脏内不良胆固醇的存在。壳聚糖与干扰素并用,可促进肝炎病毒抗体的产生,而有利于防治肝炎,壳聚糖还可以强化醛脱氢酶活性作用,可氧化嗜酒者肝内毒性较强的乙醛,从而缓解肝脏损伤。
防治糖尿病:糖尿病的基本原理是胰岛素绝对或相对分泌不足所引起的代谢紊乱。胰岛素的活性与人体内的pH值有关,pH值上升0.1,则胰岛素的活性上升30%。壳聚糖能有效调节人体酸碱平衡,提高胰岛素的活性。另外,壳聚糖有较强的吸附性,在肠道内有一定的容积,能减少食物中糖类的吸收,降低并延缓血糖峰值,从而达到防治糖尿病的目的。
降血压:实验表明,壳聚糖能降低血清中总胆固醇和甘油三酯,减少人体对氯离子的吸收,在胃酸作用下形成正电核的电阳离子基因与氯离子结合,降低血清中的氯离子浓度,使血管扩张作用增强,从而降低血压及防止高血压引起的各种疾病。近期研究还发现,壳聚糖能减轻降血压西药的副作用。
吸附重金属:带有阳离子的壳聚糖有吸着并将重金属排除体外的作用,可减少体内重金属的蓄积。
抗菌活性:壳聚糖能够络合有机体正常生长所需的金属离子,微量元素或一些必需的营养成分,从阻止微生物的正常生长。同时。低聚壳聚糖中带正电荷的-NH+能吸附带负电荷的细菌的细胞壁,这样壳聚糖就吸附在细胞膜表面,改变了细胞膜的选择透过性,阻止营养物质向细胞内的运输,最终导致细菌胞质流失,细胞质壁分离,从而起到抑菌杀菌作用。
改善消化机能:壳聚糖可提高有益菌对抗有害菌的功能,促进肠道有益菌的增殖,改善胃肠道功能,使人体有效吸收营养。
壳聚糖的广泛应用
在食品工业中,壳聚糖可以用来澄清果汁、保鲜水果、延长食品货架期等,但大家更为关注的,是它作为保健食品的应用。市场上,以壳聚糖及壳聚糖为主要成分的食品及保健食品种类众多,主要有以下几类。
减肥食品:由于壳聚糖具有膳食纤维性质,不被胃肠吸收。同时可将脂肪等高热量物质带出体外,从而抑制肥胖的产生。国外早已将壳聚糖制备成减肥保健食品。
乳制品:低聚壳聚糖应用于乳制品,可使双歧杆菌大幅度增殖,改善肠道菌群比例,防止肠道紊乱,减少肠炎,结肠癌的发病率。低聚壳聚糖还可大量结合酸性物质,中和胃中过多的胃酸,形成的凝胶可粘在胃壁上形成胃壁保护层。防止胃酸对胃损伤面的刺激和腐蚀,从而使胃炎及溃疡病得到改善,有效防止胃部的癌变发生。
保健食品:医学研究发现,壳聚糖对人体具有三调节(免疫调节、pH调节、荷尔蒙调节),三排除(排除有害胆固醇、排除体内金属离子、排除农药及体内自由基等毒素),三降(降血脂、降血糖、降血压)作用,所以可用壳聚糖制造保健食品或作为添加剂添加到各种食品中。
在日本,壳聚糖类保健品是该政府特许的准许宣传疗效的功能型保健食品,美国的营养学界则投入大量人力,物力,财力研制开发生产以壳聚糖为主要原料的第四代保健食品。我国淡水水面、海洋面积广阔,虾、蟹资源和捕捞量十分巨大,壳聚糖资源丰富,然而在这方面的研究起步晚、经验少,对这一资源的开发利用还很有限,这引起了有识之士的广泛关注。2008年5月,由中国化学会甲壳素专业委员会主办的“壳聚糖及其衍生物功能化应用”专家研讨会在上海隆重召开,与会者一致认为,壳聚糖在食品工业,尤其是在保健食品领域的应用前景十分广阔。