甲壳素的成份和结构甲壳素的成份和结构.doc

一、前言 甲殼質是經由幾丁質（chitin）水解後取得的多醣類天然聚合物，在自然界中含量僅次於纖維素；幾丁質為構造類似纖維素的直鏈狀高分子醣類聚合物，廣泛分佈在自然界中：如甲殼動物的外殼，節肢動物的外甲皮，軟體動物的外殼和內骨骼，還有真菌或酵母菌等微生物的細胞壁等，都有它的存在。一般蝦蟹殼裡約有三成左右的蛋白質、碳酸鈣和幾丁質，利用稀鹼來去除其蛋白質、稀酸來排除碳酸鈣後可以得到較純的幾丁質；再將幾丁質脫乙醯處理後就變成了幾丁胺醣。 二、甲殼質的介紹 （一）甲殼質的成份和結構 甲殼質是幾丁質和幾丁聚糖（幾丁胺醣）的合稱。幾丁質與幾丁聚醣是一種天然無毒性高分子，並且具有生物可分解性，它的構造類似纖維素，由1000-3000個N-乙葡萄糖胺（N -Acetyl 2- Amino -2 Deoxy -d -D =Glucose或n- Acetyl -d -Glucosamine）單體以B-1,4鍵所構成的直鏈狀高分子醣類。????在自然界中幾丁質是地球上含量最豐富的胺基醣型式的多醣，含量僅次於纖維素；它主要存在於昆蟲類及水生甲殼類等無脊錐動物的外殼上，以及真菌類的細胞壁，它在生物體中所扮演的角色主要是用來作為身體骨架及保護作用。幾丁聚醣是幾丁質去乙基醯基產物，通常將幾丁質去乙醯基程度達70%以上即可變成可溶於酸性的幾丁胺糖產物。????幾丁質與幾丁聚醣是由天然物質中所製取的生物高分子 （biopolymer），與生物體細胞有良好的生物相容性（biocompatibility），不具有毒性且可以被生物體分解，具有生物活性，被視為最具有潛力的生物高分子。 甲殼質之主要成分～幾丁質與幾丁聚醣之簡介。 　 幾丁質(Chitin) 幾丁聚醣(Chitosan) 化學式 (C8H13NO5)n? n=1000-3000? (C6H11NO4)n? n=1000-3000? 型??? 態 無定形粉末 無定形粉末 溶解性 不溶於水、稀酸、鹼、酒精與其他有機溶劑中，可溶於濃鹽酸、硫酸、甲酸、LiCl -NN –Dimethylactamide 不溶於水、鹼、酒精以及其他有機溶劑中，可溶於稀酸、Methanesulfonic acid 結 構 圖 Chitin Chitosan （二）甲殼質的特性 1.生物相容性，這使它適合於醫療相關的材料使用。 2.生物再製性，這使它能夠被重製、重覆使用。 3.生物分解性，這使它在使用後容易被生物分解，不會造成環境的負擔。 4.生物活性，這使它不只適用於生物材料，更是一種機能性的材料。 （三）甲殼質的應用 甲殼質的作用非常繁多，應用範圍大致可分為以下幾類： 1.原料資源的利用－有淨化工業廢水、離子交換等功能。 電解質復合體：利用離子化學上，吸附特定物質的作用，吸取污水中的物質，一方面過濾水，同時進行蛋白質的回收，此外，也被利用作為天然高分子凝聚劑。 錯體：重金屬離子的回收和去除作用，放射性元素的去除作用，利用容易吸附於分子量大的重金屬的甲殼質聚糖之性質，嘗試讓它吸附鈾和鐪。 離子交換：陽離子交換體，用以從蛋白質的混合物中，精製特定的蛋白質等等。 制酸：做為製酸劑。 2.醫療範圍的利用－作為健康食品以及成人病的預防。 免疫力強化：期望預防、治療細菌感染，以及製造治癌劑；在動物實驗中，甲殼質可以抑制癌細胞的生長，防止腫瘤細胞的轉移。但在人體中，甲殼質的效果未如預期般的神奇。 抗血栓：製造抗血栓劑。 阻止血液凝固：代用肝素，防止凝血，促進血液循環時利用。 抗膽固醇：因甲殼素是一種帶正電荷的纖維素，可以抑制小腸對膽固醇的吸收，降低血液中膽固醇。 3.農業範圍的利用－甲殼質在農業方面的應用上，尚不普及，其應用及成果有下列幾種： 抗菌作用：含甲殼質之溶液因帶有正電荷，會與植物細胞表面(通常帶負電)緊密結合，可以利用作為藥劑及其他小分子營養成份連結於植物上延長其效果(作為展著劑之功能)，並刺激葉孔細胞收縮，減低菌絲侵入途徑。也可吸咐於病菌表面抑制其繁殖，或與病菌表面鞭毛及套膜(通常亦帶負電)吸附凝集，抑制病菌繁殖。 培養土壤微生物：刺激植物體產生自由酚化合(Freephenoliccompounds)及甲殼素脢,自然對病菌產生毒性或抑制菌絲發育，以提高生物本身防衛機能，並因甲殼質於土壤中分解後能促進放射線菌的增殖，產生自然拮抗作用，所以能排除絲狀菌，改良土壤內微生物之生態。 增加農產量：甲殼質本身會產生凝集作用，對粘性土質能改其土壤團粒作用以促進通氣性、保水性及排水性，對作物的根部伸長，毛細根的發育有良好效果。 避免農藥污染：由於甲殼質本身具有抗菌、抗黴菌、吸著力、保水力及增強免疫力等機能，當葉露溶液於葉面噴灑時，對黴菌、蚜蟲、蜘蛛等害蟲及病原菌都無法