甲壳素几丁质的制备实验课件

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-β-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-Acetyl2-Amino-2Deoxy-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。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。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。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