殼聚糖及其在飼料工業中的應用前景(1 / 2)

殼聚糖及其在飼料工業中的應用前景

甲殼素是自然界僅次於纖維素的第2大天然生物高聚物,又名為幾丁質,化學名稱為(l,4)-2-乙酸胺基-2-脫氧-β-D-葡萄糖,分子量在100萬μ以上,是唯一含氨基的均態多糖,結構與纖維素相似,是纖維素第2位上的羥基被酸氨基置換的產物。由於晶胞內分子鏈的排列不同,甲殼素存在3種晶型,即α、β、γ-甲殼素,其中的α-甲殼素,最豐富、最穩定,不易分解、不易熔化,也不溶於水、乙醇、乙醚、稀酸(除醋酸外)、稀堿,可溶於濃的無機酸與無水甲酸。甲殼素經濃堿水解脫乙酸基後產物為殼聚糖,又稱為幾丁聚糖,化學名稱是聚(1,4苷)-2-胺基-2-脫氧-β-D-葡萄糖。它呈白色或灰白色,略有珍珠光澤,是半透明片狀固體,不溶於水和堿溶液,可溶於稀有機酸及部分無機酸如鹽酸等;但不溶於冷的稀硫酸、稀硝酸、稀磷酸、草酸。在溶液中殼聚糖表現出聚電解質的效應。在無鹽條件下,越稀的溶液其粘度反而增加,這是電荷排斥和分子伸展導致有效容積增大的原因。當加入一定量的鹽以中和電荷效應時,粘度表現正常。在醋酸中殼聚糖溶液的粘度傾向於隨著pH值下降而增加,而在鹽酸中則傾向於隨著pH值下降而下降。

1殼聚糖主要生理功能

1.1免疫活性

殼聚糖對免疫係統有多方麵的調節作用。如可通過激活補體係統,介導補體的係列生物學效應,增強機體非特異性免疫係統功能。同時能分泌多種免疫因子,調節細胞免疫與體液免疫,從而增強機體抗感染能力。巨噬細胞的表麵存在著細菌多糖的受體,而殼聚糖作為細菌多糖的類似物,能刺激巨噬細胞活化,從而促進其吞噬能力,提高其分泌的水解酶活性。它還能激活T細胞和B細胞,增強其在免疫應答中的協同效應、介導機體的細胞免疫應答和體液免疫應答。

殼聚糖參與免疫係統免疫球蛋白(IgM)的生成,它刺激在不含血清介質中培養的人雜種瘤細胞HB4C5,與淋巴細胞內IgM的產生;但對IgG、IgA沒有影響。ICR/JCL鼠長時間飼喂甲殼素能增加其在脾與骨髓中免疫細胞的數量。

脫乙酰70%殼聚糖能夠促進循環抗體產生,誘導遲發超敏性。殼聚糖能提高T細胞活性,促進NK細胞活性,誘導細胞毒素巨噬細胞活性,增強宿主對大腸杆菌感染的抵抗力,抑製腫瘤細胞生長。殼聚糖能通過活化巨噬細胞促進特異細胞因子? CSF( Colonyy-stimulating factor)與幹擾素的生成給實驗小鼠腹腔注射及灌喂殼聚糖,結果表明對小鼠腹腔巨噬細胞的吞噬功能、精氨酸酶活性及酸性磷酸酶活性均有明顯的促進作用。巨噬細胞分泌的精氨酸酶與酸性磷酸酶均與殺死細菌和腫瘤的功能有關。

因而,殼聚糖對動物機體非特異性免疫及特異性免疫均有不同程度的促進作用,是一種良好的免疫促進劑。

1.2抑菌活性

殼聚糖與其他多糖一樣,在其複雜的空間結構中含有高活性的功能基團,表現出類抗生素的特征,能夠抑製多種細菌的生長與活性。大量的實驗表明,殼聚糖對大腸杆菌有抑製效果。研究發現,在pH值為5. 5,濃度達0. 5%和1%,經過兩天潛伏期可以使其完全失活。不同脫乙酸度的殼聚糖具有不同的抑菌濃度,脫乙酸度越高其抑菌效果越好。在pH值為7時,殼聚糖不再具有抗菌效果。這是由於木帶電荷的氨基酸殘基比例的增加及與其更低的可溶性所致。

殼聚糖的抗菌活性還依賴於它的分子量與細菌類型。在濃度為0.1%時,殼聚糖通常對革蘭氏陽性菌表現更強的抗菌活性。根據不同細菌類型與殼聚糖分子量的分析,殼聚糖的最低抑菌濃度在0. 05%--l%之間。當分子量為 ?746ku的殼聚糖與分子量為470 ku的殼聚糖相比時,分子量為746 ku的殼聚糖對大腸杆菌與熒光假單胞杆菌具有更強的抑製效果。殼聚糖的抗菌效果與pH值呈反相關,pH值越低活性越高。1.3抗腫瘤活性