甲壳素几丁质的制备实验.ppt
甲壳素（几丁质）的制备实验,一、甲壳素的结构和来源,甲壳素是几丁质和几丁聚醣（几丁胺醣）的合称。甲壳素的化学名称为（1，4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖，是线型多糖类聚合物，简称为N-乙酰-D-葡糖胺。几丁质(chitin)与几丁聚醣(chitosan)是一种天然无毒性高分子，并且具有生物可分解性，它的构造类似纤维素，由1000-3000个N-乙葡萄糖胺（N-Acetyl 2-Amino-2 Deoxy-d-D=Glucose或n-Acetyl-d-Glucosamine）单体以B-1,4键所构成的直链状高分子醣类。不具有毒性且可以被生物体分解，具有生物活性，被视为最具有潜力的生物高分子。,在自然界中几丁质是地球上含量最丰富的胺基醣型式的多醣，含量仅次于纤维素；它主要存在于昆虫类及水生甲壳类等无脊锥动物的外壳上，以及真菌类的细胞壁，它在生物体中所扮演的角色主要是用来作为身体骨架及保护作用。虾（螃蟹）壳里各有三成左右的蛋白质、碳酸钙和几丁质(chitin)。用稀碱去除其蛋白质，再用稀酸来排除碳酸钙，就能得到较纯的几丁质(chitin)。再将几丁质(chitin)处理就变成了几丁聚醣(chitosan)。甲壳素普遍存在于植物中的低等藻类、菇类和真菌的细胞壁，以及动物中的昆虫、甲壳类外层表皮，其中以虾蟹外壳为几丁质最常见之来源。根据文献报导，全球虾蟹壳年产量近2,000万吨，贝类、蚵类年产几丁质139万吨，发酵副产品中的丝状菌类年产几丁质79万吨，几丁质可谓取之不尽，用之不竭。,二、甲壳素的功效,强化免疫力-甲壳素能提高身体的免疫机能，加强免疫细胞的增殖，因此有强化免疫力的功效。日本发表的动物实验证实，甲壳素的免疫强化作用 有助于减少肿瘤细胞的伤害，及促进肝脏受损细胞的新生与正常化。无毒性抗癌效果-甲壳素的抗癌效果已由日本东北药科大学确认，且其抗癌效果适合生物体而无毒性反应出现。北海道大学的研究小组也发现，甲壳素有抑制恶性肿瘤细胞扩散及移转的效果。降低胆固醇-甲壳素在体内以带正电的阳离子形态出现，可与胆酸和胆盐结合，因而抑制小肠对胆固醇的吸收，不但会减少胆固醇在肝脏的堆积量、也可降低恶性胆固醇(LDL)的浓度、提高良性胆固醇(HDL)的含量，因此对于预防动脉硬化及心血管疾病有很好的效果。改善消化机能-甲壳素可促进肠内有益菌丛的繁殖，抑制有害菌丛的滋生，及减少大肠菌生长的机会，因此可以达到健胃整肠的功效。,抑制过量摄取食盐而导致的高血压-甲壳素的成份几丁质与几丁聚醣是不会被人体吸收的一种高分子聚合物。日本水产厅主导的一项研究结果显示，添加在食品中的甲壳素会被人体由于离子吸附作用而使食盐附着其上，因此保留了食品原来的风味、但又不致使食盐被人体过度吸收。所以欲控制血压的人吃了含有添加甲壳素的食品，就不会有摄取过量食盐的困扰了。减少体内重金属的积蓄-重金属在体内蓄积会造成神经性病变、器官功能失调等后遗症。甲壳素可以吸附铜、镉、锌、铀等重金属，并排出体外。在环境污染日益严重的今天，甲壳素有助于体内废物的排除，而确保人体生理机能的正常运作。甲壳素的减肥作用-甲壳素的减肥作用，是指其本身所带的正负电离子与食物中带负电的脂肪自动附着结合，阻断脂肪分解酵素的做用，使得脂肪在肠内不被吸收而直接排出体外。甲壳素会与脂肪结合排出体外，但是不会和重要营养素的蛋白质结合，所以不会对人体造成危害。具备能让想减肥的人安心使用，又不 影响养份吸收的效用。甲壳素不同于一般减肥食品的抑制食欲，或使人造成腹泻来达成减肥效果。更甚者对于消化道还有改善代谢机能的功效。,三、甲壳素的开发应用前景,甲壳素中的主要成分几丁质与几丁聚醣是由天然物质所制取的生物高分子，与天物体细胞有良好的生物兼容性（biocompatibility），不具毒性且可以被生物体分解，具有生物活性，因此广泛地应用在医药食品等方面。甲壳素的主要应用方向有：1、机能食品2、医药用品3、食品加工4、纺织品5、环保用品,1、机能食品,前几丁聚醣在机能性食品上的应用最受到瞩目，具多项生理调节机能，包括无毒性的抗癌效果、改善消化吸收机能、降低脂肪及胆固醇摄取、降低高血压、强化免疫力等。通常造成高血压及心脏病的原因是脂肪、盐分的过量摄取，这也是目前的主要病因。而几丁质和几丁聚醣具有很好的调节血压能力，它带有正电荷的纤维分子，可以吸收带有负电性的脂肪酸、胆固醇、食盐的氯离子等，因而具有调节血压的作用，在临床医学上已有许多实例。几丁聚醣在市面上最热门的用途是体重调节。经过医学证实，在餐前服用几丁聚醣可以在胃中吸收食物中的脂肪球，避免过量脂肪吸收。通常几丁聚醣可吸收五倍的脂肪酸，已被广泛应用于瘦身健康食品上。,2、医药用品,甲壳素除了前面所提到的具有生物活性外，同时具有抑菌性，因此十分适合拿来当做医药用的无菌敷材。甲壳素另外还具有缓释性：利用几丁聚醣及其它成胶物质形成一错合物，可包埋药物或其它以达到控制物质释出之特性，以使药物于适当的时间释放适当的剂量。另外，甲壳素在医药方面的用途还有血液凝固阻抗剂、促创伤愈合等功效。,3、食品加工,甲壳素具抗菌性，因此在食品加工上可用为食物防腐用，避免使用人工合成的防腐性，是较健康的食物保存剂。甲壳素还可以促进肠内有益细菌增殖，因此可用于乳制品、病人用食品之添加，增进人体抵抗力。甲壳素还可以做为乳化剂、吸着剂、食品加工脱酸剂、保湿剂等等均为其在食品加工上常见的应用。,4、纺织品,甲壳素具强大的抗菌能力，故可利用抽丝技术制成抗菌防臭纤维与织品。,5、环保用品,甲壳素具吸附及螯合性，可以和重金属离子形成错合物，再加上其生物可分解特性，不致于造成二次公害，因此为一良好的水处理材料。,四、从蟹壳中提取甲壳素的生产工艺,洗净蟹壳，用5%-6%的HCl在室温20下浸泡24小时，不断搅拌以充分除去钙质，得沉淀物。,沉淀物水洗3次，清洗后的沉淀物用3%-4%NaOH煮沸4-6小时以除去蛋白质。,得沉淀物，将沉淀物水洗3次，清洗后的沉淀物用0.5%的高锰酸钾处理1小时。得沉淀物。,沉淀用1%的硝酸在60-70下浸泡30-40分钟，得白色产品。,水洗，干燥，得甲壳质工业品。（甲壳质的收率为蟹壳的15%、虾壳的20%）,五、实验方法,方法一方法二方法三,方法一,洗净蟹壳，用5%-6%的HCl在室温20下浸泡24小时，不断搅拌以充分除去钙质，得沉淀物。沉淀物水洗3次，清洗后的沉淀物用3%-4%NaOH煮沸4-6小时以除去蛋白质，得沉淀物。将沉淀物水洗3次，清洗后的沉淀物用0.5%的高锰酸钾处理1小时。得沉淀物。沉淀用1%的硝酸在60-70下浸泡30-40分钟，得白色产品。水洗，干燥，得甲壳质工业品。甲壳质的收率为蟹壳的15%、虾壳的20%。,方法二,称取蟹壳20g，在室温下浸泡于1.0mol/L的盐酸中24小时，不断搅拌以充分除去钙质，得沉淀物。沉淀物用水洗涤至中性，在室温下浸泡于2.5mol/L的氢氧化钠溶液中24小时，得沉淀物。将沉淀物水洗3次，清洗后的沉淀物浸泡于1.0mol/L的盐酸中24小时，得沉淀物。沉淀物用水洗涤至中性，105 烘箱恒温烘干4小时。得白色固体，即为甲壳素。,方法三,称取蟹壳20g，放入质量分数为15%的氢氧化钠溶液中煮沸2小时，用清水漂洗多次至中性。放入体积分数为12%的盐酸溶液中浸泡脱钙，至溶液中无气泡产生为止，再继续浸泡1小时，得沉淀物。沉淀物水洗至中性，干燥。用30%的双氧水脱色1小时，105 烘箱恒温烘干4小时。得白色固体，即为甲壳素。,放映结束，如果觉得本文对你有帮助，请点击下面，支持一下我们，谢谢！,1、乐美雅,
