壳聚糖是一种生物材料,与人体有生物相容性。它与纤维素相比,因含有氨基,除了具有一般膳食纤维的生理功能外,还由于结构不同,即脱乙酰度和分子量大小的不同,在体内产生多方面的生理活性,使壳聚糖及其衍生物在食品、医壳聚糖是- -种生物材料,与人体有生物相容性。它与纤维素相比,因含有氨基,除了具有一般膳食纤维的生理功能外,还由于结构不同,即脱乙酰度和分子量大小的不同,在体内产生多方面的生理活性,使壳聚糖及其衍生物在食品、医药等方面有重要的应用价值。
降胆固醇和降血脂已有大量报道,壳聚糖能降低血清、肝脏组织中胆固醇含量和脂肪水平。这种降低作用机制还不是十分清楚,据推测可能是壳聚糖包埋了含有胆固醇的胶团,当壳聚糖到达小肠时,沉淀析出,从而阻止了胆固醇在小肠中的吸收。壳聚糖阻断结肠中胆固醇转变为类甾醇,这导致粪便中胆固醇水平的增加,从而降低了血清和肝脏中的水平。令人惊奇的是,壳聚糖不会引起粪便中胆汁酸浓度的增加,而像其它抗胆固醇药物如消胆胺、降血脂I号药、二乙胺乙基葡聚糖,是一些强的碱性阳离子交换剂,结合胆汁酸,从而增加粪便中胆汁酸的排泄量。但壳聚糖在肠道沉淀析出时,它会释放胆汁酸,而不释放胆固醇。同时,壳聚糖的降血脂作用,往往还会被抗坏血酸所增强,相互具有协同作用。壳聚糖与抗坏血酸混合物到达胃时,壳聚糖会使膳食脂肪在胃中混合乳化,这一乳化过程被抗坏血酸有效地催化。当这种乳化物进入肠道时,脂肪油滴被包裹在凝胶化的壳聚糖基质中,从而未经充分吸收就随粪便排出。壳聚糖的这个特性使得它在减肥、防止高血压、保护肝脏等方面发挥了重要的保健作用。正是由于此,目前市场上根据这种生理活性开发的保健品则出现较早、也较多。
增强免疫、抗肿瘤作用壳聚糖特别是脱乙酰度(DD)70%的壳聚糖能促进老鼠对大肠杆菌和病毒感染产生非专一性的宿主抵抗性。他们认为,70% DD的壳聚糖是一种免疫调节剂,可激活豚鼠腹膜的巨噬细胞和中性杀伤细胞,增加抗体生成,提高迟发型超敏反应,增加老鼠的细胞毒性,诱导如白介素、增殖因子和干扰素的细胞分裂。这种免疫调节作用随着水溶性的增加而提高,并证实甲壳低聚糖通过增加免疫作用而有抑制肿瘤生长的作用。
抗菌作用壳聚糖对真菌和微生物特别是植物致病菌的生长有抑制作用。壳聚糖能诱导植物生产防御酶系-壳聚糖酶,而发挥抗菌活性。壳聚糖因带正电荷,抗菌活性比甲壳素要高。聚合度较高的甲壳低聚糖比壳聚糖本身和聚合度低的甲壳低聚糖对真菌和细菌的抑制作用更大。曾有报道甲壳低聚糖比壳聚糖的抑菌作用强,且随着脱乙酰度的增加而增加。壳聚糖及其低聚糖的抗菌特性,对开发食品防腐剂和防腐保鲜剂应用于食品加工,是十分有利的。因此,壳聚糖及其低聚糖是一种有发展前景的功能性食品添加剂。
促进钙离子、铁离子的吸收壳聚糖因对金属离子有螯合作用。一般认为,钙或铁离子在到达肠道时,由于生成氬氧化物沉淀而减少吸收。而壳聚糖在低pH值时能结合铁、钙离子,使金属离子到达肠道时以可溶性状态穿透肠道壁被吸收。为了使壳聚糖在碱性条件呈可溶性并且有强的螯合能力,本实验对壳聚糖进行改性,引入一定程度的羧甲基,这种衍生物在碱性条件能鳌合铁、钙离子呈可溶性状态,从而增加这些离子在肠道壁上的被吸收,这种作用类似于牛奶酪蛋白的水解产物一酪蛋白磷酸肽(CPP)。甲壳低聚糖因呈水溶性,在体内则会增加钙和其它矿物质的吸收。