黃嘉雯

摘要：殼聚糖是一種來源豐富且環(huán)境友好的可再生資源，在眾多領(lǐng)域均具有重要價(jià)值。本文對殼聚糖及其衍生物在醫(yī)藥、食品、紡織、化妝品工業(yè)、廢水處理方面的應(yīng)用進(jìn)行了綜述，為相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：殼聚糖;殼聚糖衍生物;應(yīng)用;研究進(jìn)展

殼聚糖是甲殼素脫乙酰作用生成的天然有機(jī)高分子化合物，其化學(xué)名稱為（1-4）-2-氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖，是自然界中唯一的天然堿性多糖[1]。殼聚糖因具有優(yōu)良的生物相容性、生物降解性、吸附性和抗菌性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生物工程、醫(yī)藥、化工、食品、環(huán)保等領(lǐng)域，并展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。因此，本文綜述了近幾年殼聚糖的研究應(yīng)用進(jìn)展，希望為其快速發(fā)展提供理論支持。

1.殼聚糖的制備

殼聚糖可由蝦殼、蟹殼等來源的甲殼質(zhì)，在堿性條件下加熱一定時(shí)間使其脫乙?；苽?。因原料與制備方法的差異，殼聚糖的分子量可從數(shù)十萬至數(shù)百萬不等，殼聚糖的物理化學(xué)特性和相關(guān)功用與其分子量有很大相關(guān)性[2]。高分子量殼聚糖的分子量一般在幾十萬左右，主要通過在較低濃度的NaOH溶液中，在較低的反應(yīng)溫度下，延長反應(yīng)時(shí)間等操作來制備。除一般殼聚糖具有的可生物降解、不易二次污染等優(yōu)點(diǎn)，高聚糖還具有良好的絮凝性，在環(huán)保、食品、造紙等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。低分子量殼聚糖具有保濕性、免疫調(diào)節(jié)、功能性甜味劑、抗菌防腐等獨(dú)特生理功能，可通過酶解法、酸水解法、物理法等傳統(tǒng)方法制備，但傳統(tǒng)方法具有原料來源有限、制備成本較高、用途受限等缺點(diǎn)。目前，通過高分子量殼聚糖解聚制備低分子量殼聚糖的方法，因經(jīng)濟(jì)、快速、粒徑可控性等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用[3]。

2.殼聚糖的應(yīng)用

2.1 殼聚糖在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用

殼聚糖及其衍生物作為天然生物材料，其正電荷與紅細(xì)胞表面的負(fù)電荷可產(chǎn)生靜電吸附作用，會加快血液凝固，具有生物相容度高、安全性好等特點(diǎn)，已在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用于外科封閉劑和止血?jiǎng)┲圃靃1]。另外，很多研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖及其衍生物具有顯著的抗腫瘤活性，如羧甲基殼聚糖可通過直接作用殺傷腫瘤細(xì)胞并增強(qiáng)免疫、硫酸殼聚糖可能通過調(diào)節(jié)機(jī)體免疫作用而發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)等。另一方面，殼聚糖及其衍生物作為一種廣譜抗菌劑，可通過結(jié)合表面成膜、螯合生長物質(zhì)和滲透入侵菌體這三種主要的作用方式，來抑制微生物生長，與普通種類抑菌劑相比，具有較高的抑菌性和殺滅率，還具有廣譜和無毒等優(yōu)點(diǎn)。

2.2 殼聚糖在食品領(lǐng)域的應(yīng)用

殼聚糖因具有良好的抑菌性、成膜性，及因網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)而具有的保水性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域。研究表明，殼聚糖可通過有效抑制腐敗菌的生長繁殖、減緩脂質(zhì)氧化、延緩蛋白質(zhì)降解速率、抑制酶活性，同時(shí)，殼聚糖因具有良好的保水性，可有效維持食品質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味等感官特性，可有效延長果蔬、肉類、水產(chǎn)品等貨架期，發(fā)揮生物保鮮作用。另外，殼聚糖因具有良好的成膜性和相容性，可與天然淀粉、抗氧化劑、增塑劑甘油等成分混合制備復(fù)合膜，這不僅拓寬了殼聚糖膜在天然食品活性包裝方面的應(yīng)用范圍，還減少了塑料包裝的環(huán)境危害，具有廣闊的應(yīng)用前景。

2.3 殼聚糖在紡織工業(yè)的應(yīng)用

殼聚糖因具有良好的抗菌性、成纖性、吸濕性與反應(yīng)活性等理化性質(zhì)，在無損織物結(jié)構(gòu)的同時(shí)，對人體也無毒副作用，可有效提高天然織物的上染率和固色率，增強(qiáng)紡織品抗菌性能，在天然織物的阻燃整理、抗紫外整理、抗靜電整理、防氈縮整理等功能整理中廣泛應(yīng)用。

2.4 殼聚糖在化妝品工業(yè)的應(yīng)用

殼聚糖及其衍生物是生產(chǎn)發(fā)型定型劑、保濕潤濕劑、洗發(fā)護(hù)發(fā)劑、香皂等產(chǎn)品的原材料，還是玻尿酸的合成原料之一，其本身具有改善皮膚粗糙、保濕抗皺等功效，可抑制酪氨酶和黑色素的生成而發(fā)揮美白功效，是日用化妝品行業(yè)的重要原材料。

2.5 殼聚糖在廢水處理方面的應(yīng)用

殼聚糖具有良好的吸附性能，同時(shí)因其制備方法簡單、可大規(guī)模使用、無毒副產(chǎn)物、成本低廉、生物可降解、抗菌無毒等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于廢水處理中。但也存在酸性溶液中穩(wěn)定些較差、吸附效率低、機(jī)械性能較低等缺點(diǎn)，因此制備殼聚糖衍生物或?qū)ζ溥M(jìn)行改性，如殼聚糖及其衍生物制備或改性的膜吸附劑，可顯著提升其吸附性能和物化性質(zhì)等，這對于推進(jìn)殼聚糖在廢水處理的深入應(yīng)用具有重大意義。

3.結(jié)語

綜上所述，殼聚糖及其衍生物作為一種無毒、無污染、生物可降解的天然綠色原料，因具有廣譜抑菌性、成膜性、保水性、成纖性、吸附性等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、紡織、化妝品、廢水處理等領(lǐng)域，是國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)，殼聚糖的環(huán)保和生態(tài)友好性也使其應(yīng)用研究具有廣闊前景與意義。因此，建議政府制定相關(guān)優(yōu)惠政策，組成“產(chǎn)學(xué)研”項(xiàng)目合作體系，鼓勵(lì)殼聚糖應(yīng)用研究的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，以使殼聚糖產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳湛霞，潘江球，蔡鷹，et al.近年殼聚糖在醫(yī)藥上的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].山東化工，2016，45 （2）：55-56.

[2]張立英.殼聚糖的制備方法及研究進(jìn)展[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018 （2）.

[3]胡榮康，吳林秀，陳明軍，et al.不同分子量殼聚糖的制備及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技，2017 （15）：330-334+340.