甲殼寡糖是由N-乙醯-D-氨基葡萄糖（≥85%）和D-氨基葡萄糖（≤15%）通過β-1,4-糖苷鍵連線而成的低聚物，可由甲殼素通過甲殼素酶水解得到，又稱為甲殼低聚糖。甲殼低聚糖具有水溶性，抗菌性，抗腫瘤性，提高動植物生物活性等功能，因其特殊的生理活性和功能性質，在食品、醫藥、農業、化妝品等領域顯示廣闊的套用前景。
基本介紹
- 中文名：甲殼寡糖
- 外文名：hitin-oligosaccharides
- 又名：幾丁寡糖，甲殼低聚糖，甲殼質
- 學名：N-乙醯-β-1，4-寡糖-葡萄糖胺
- 類型：不同聚合度甲殼寡糖的混合物
- 理化性質：易吸潮，全溶於水
定義,製備,套用,發展前景,
定義
甲殼寡糖與殼寡糖差異在於N上乙醯化的程度的不同，通常脫乙醯度≥85%的被認為是殼寡糖，而脫乙醯度≤15%的為甲殼寡糖。甲殼寡糖和殼寡糖分別是由甲殼素和殼聚糖（脫乙醯基甲殼素）降解而得。
製備
1. 酸性水解法
將甲殼質用濃酸部分水解，在強酸的作用下，甲殼質的β-1,4-糖苷鍵斷裂，再通過活性炭/硅藻土柱進行分，可獲得包含單糖的甲殼寡糖。然後中和後可通過膜分離，凝膠過濾，甲醇沉澱，柱層析等方法精製甲殼寡糖。
2. 甲殼質酶製取甲殼寡糖
甲殼質酶在細菌、放線菌、黴菌等微生物中分布廣泛。甲殼質酶可高效水解β-1,4-糖苷鍵。水解生成的N-乙醯幾丁二糖較多，至今尚未發現專一生產三、四、五等甲寡糖的甲殼質酶。Usui等人在研究甲殼質分解酶的過程中發現，Nocardia orientalis IFO 12086株產生的甲殼質分解酶能有效地從低 聚合度幾丁寡糖(GluNAc4/ GluNAc5 生產出高聚合度幾丁寡糖(GluNAc6/GluNAc7)。
3. 溶菌酶生產甲殼寡糖
溶菌酶具有較強的糖轉移 能力，可使低 聚合度的幾丁寡糖生成高聚合度的幾丁寡糖。有人利用溶菌酶由GluNAc2合成了GluNAc6和GluNAc7。
4. 化學合成法
現在採用殼聚糖酶水解殼聚糖生產殼寡糖已大規模的生產了，市面上的甲殼寡糖基本上都是以殼寡糖、醋酸酐為原料，化學合成甲殼寡糖。目前，能工業化生產甲殼寡糖的企業有弘海和長龍生物。
套用
1. 食品領域
甲寡糖具有柔和甜味, 可作為食品素材加以利用。坂井等研究了腸內細菌利用甲殼寡糖的情況,發現不同菌株對不同甜度的寡糖都有不同程度的吸收,因此，甲殼寡糖有望作為乳酸菌的增殖促進劑套用於食品領域。甲殼寡糖也具有增強人體免疫力的作用，有希望在改善食品結構、提高食品保水性能方面有重要套用。
2. 醫藥
高分子甲殼質具有抗感染、抗癌作用，近年來，鈴木等發現，甲殼寡糖和殼寡糖也有同樣作用，特別是N-乙醯基殼寡六糖，具有的活性在所有的寡糖中最高。陳筱春等研究發現，小鼠服用甲殼寡糖可提高機體紅細胞免疫功能，減輕自由基介導的脂質過氧反應。職絢等發現，甲殼寡糖對慢性腎衰竭大鼠有一定程度的改善作用，對腎組織有一定的保護作用。
3. 農業領域
甲殼寡糖在植物防病和抗病方面有著多種機制，除了作為信號分子，迅速激發植物的防衛反應啟動防禦反應系統，使植物產生酚類化合物、木質素、植保素、病程相關蛋白等抗病物質，並提高與抗病代謝相關的防禦酶和活性氧清除酶系統的活性。甲殼寡糖還可對植物病原菌直接的抑制生長的作用。國內報導，甲殼寡糖不僅能激發菸草種子萌發及相關酶的活性，提高發芽率，還能對菸草赤星病都有著很好的防治效果。另據報導，用甲殼寡糖處理小麥、馬鈴薯、玉米等作物，均可以增產10%-30%。
4、化妝品方面
甲殼低聚糖作為化妝品材料,效果很好,首先甲殼質的超微粉末可加速其滲透作用;其次,殼寡糖鹽的水溶液可改善皮膚和毛髮的保濕功能且具有很強的抑菌性,邵健、楊宇民在低聚氨基葡萄糖的吸濕、保濕和抑菌性質一文中對此作了很好的說明;再次,水溶性甲殼質衍生物可開發出皮膚護理劑、毛髮加工保護劑和防曬劑。
發展前景
當今社會,由於人們的勞動強度加大,競爭意識增強,環境污染加重,使人們出現體內平衡失調、血管內積瘀,血液循環不良,機體老化,新陳代謝能力降低,人體對藥物、營養物吸收能力下降等現象。而低分子或單分子氨基葡萄糖具有很強的滲透力和親和力,容易透過人體的細胞膜,流通人體血管內的積瘀,使毛細血管正常工作,改善微循環,發揮其防病和輔助治病的保健功效。因此低分子和單分子氨基葡萄糖具有巨大的發展潛力。
另外,對甲殼低聚糖的化學研究包括分離、檢出、結構鑑定、順序測定以至合成,目前尚缺乏有效手段,遠不如蛋白質、核酸所達到的研究水平。加強對不同分子量甲殼低聚糖與生物活性的構效關係的研究,了解其生物功能所對應的最佳分子量範圍,建立新的分離技術,採用有效的新方法,這些方面的研製與開發都應提到十分重要的位置上來。
