广州壳聚糖保鲜剂

壳聚糖（chitosan）是由自然界广泛存在的几丁质（chitin）经过脱乙酰作用得到的，是N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖以β-1，4糖苷键连接而成的无分支的线性高分子化合物。自1859年，法国人C. Rouget第1次分离出壳聚糖后，这种天然高分子的生物相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。如壳聚糖可作添加剂添加到食品、饲料中、化妆品中，或可作食品防腐剂用于水果保鲜。我国研究壳聚糖在农业领域的应用起步较晚，从20世纪80年代开始出现壳聚糖在农业领域中的应用报道。迄今，对壳聚糖在农业领域的实验室研究、实际应用研究，无论从深度和广度上都有了很大的进展，下面进行总结，以期为科研工作者及生产者提供一些帮助。

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医疗卫生甲壳素在医疗卫生方面的用途多以衍生物的形式应用，例如脱乙酰甲壳素等。缝合线脱乙酰甲壳素可制成纤维做手术缝合线使用，在血清、尿、胆汁、胰液中仍保持良好的拉力。在伤口愈合后，缝合线可自动分解被组织吸取。 人造皮肤1986年，楼宝成等研制成功人造皮肤，并在临床应用中取得可喜成果，1987年该技术获国家发明。这种人造皮肤不致敏、无刺激、无吸取中毒及占位排斥现象，而且透气性能好，还具有止血、抑痛和促进皮肤生长的作用。 骨组织、神经组织修复研究说明，脱乙酰甲壳素能促进骨源细胞的分化，并能促进骨骼的形成，可促进再生轴突数目的复原以及横断面髓鞘面积的增加。 止血剂与抗凝血作用相反，甲壳素的某些衍生物具有优良的凝血作用。

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人体80%的疾病都与免疫机能的退化和失调有关，80%的死亡都与免 疫的崩溃和终结有关。壳寡糖进入人体后，形成阳离子基团，与人体 细胞有亲和性，能够通过细胞免疫、体液免疫和非特异性免疫等多条 途径全面提高人体免疫力。同时，壳寡糖可直接作用于人体中枢免疫 器官造血干细胞，使免疫细胞在分化过程中数量增加、质量提高，从 根本上调节人体的免疫功能。 因葡萄糖胺是构成人体细胞的重要物质---“透明质酸”的基本单 位，对细胞具有诱导和修复作用，一般情况下人体不会产生排斥反应， 还可促使细胞活化。

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研究发现，甲壳类生物的生命抗病能力大大超越了脊椎类动物，含有 甲壳素的昆虫、鱿鱼、菌、龟贝类、虾蟹类等动物，能在极其恶劣的 环境下生存繁殖，且生命力旺盛。但人类和鱼类等脊椎类动物生存适 应能力则较差，只要水质稍有污染，气候环境改变，生命就会受威胁。 甲壳类生物和脊椎类生物巨大的生存抗逆差异引起了科家们的浓厚 兴趣。后经研究证实，其抗逆差异在于这些动物的体含有壳寡糖物质。 壳寡糖的化学结构和植物中广泛存在的纤维素非常相似，它是由多个 含氨基的糖分子而来的，而它又是从海洋特殊生物体的壳或骨骼中提 取的，所以称其为动物型纤维素。

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可食性膜是指以天然可食性物质（如多糖、蛋白质等）为基材原料，通过不同分子间相互作用而形成的薄膜。与传统的化学合成包装材料相比，可食性薄膜具有可食性、生物相容性、可降解、安全无毒、无污染等优点，在包装领域具有广阔前景。这些天然可食性物质包括明胶、壳聚糖、淀粉、纤维素、果胶、海藻酸钠等，它们具有高生物相容性、生物活性和可加工性。明胶（Gelatin）是动物的皮、骨、韧带等富含胶原蛋白的结缔组织通过酸、碱或生物酶处理后制得的高分子蛋白多肽混合物，其含有18种氨基酸（其中有7种是人体的必需氨基酸），具有较高的营养价值。明胶价格低廉、来源广泛，具有优良的水溶性、成膜性、可食性和可降解性。明胶分子呈三螺旋结构，在水中明胶分子可与水分子之间通过氢键结合形成网络结构，溶液蒸发后可以形成致密的薄膜，是良好的成膜基质，已被普遍应用于软硬胶囊等食品领域。明胶膜也具有明显的缺点，如力学性能较差、易腐败变质、易溶于水。明胶分子中羟基、氨基等官能团的数目较多，可与其他材料复配以改善膜的性能和扩大应用范围。壳聚糖是自然界中唯一的一种碱性多糖，可以从虾、蟹等壳中提取得到，具有抗菌性、负载性、成膜性等，富含羟基和氨基等高活性基团，应用广泛。壳聚糖可与明胶基团形成氢键达到均匀共混，从而改善明胶膜的力学性能、热稳定性能。将两者共混可以规避各自缺点，改善明胶-壳聚糖复合膜的综合性能。壳聚糖分子链上分布大量的游离氨基，在酸性溶液中发生氨基质子化，成为带有正电荷的聚电解质，从而溶于水，醋酸的浓度会影响其质子化程度及溶解性；另一方面，壳聚糖由于缩醛结构的存在，在高醋酸浓度中会发生降解，相对分子质量降低，由此形成的壳聚糖溶液与明胶等物质进行复配后，制备得到的复合膜性质也会有差异。目前研究者们主要集中于明胶与壳聚糖配比或者其他辅助剂（活性物质、纳米材料、塑化剂等）的优化研究，而文中拟探究醋酸溶液的浓度对明胶-壳聚糖薄膜性质的影响，以期优化明胶-壳聚糖膜的阻隔性和力学性能，促进其在食品包装领域应用价值，保护环境和节约有限的石油资源的同时，提高农副产品的附加值。