甲殼素的起源
人們對甲殼素的認識經歷了漫長的歲月。自1811年法國學者亨利-布羅克龍納首次從蘑菇中分離提取到甲殼素,到1859年法國人魯熱發現甲殼素可溶解於有機酸,自此世人對甲殼素有了初步的認識。本世紀 60 年代以來,甲殼素的研究十分活躍。1982 年 日本將甲殼素列入 1982-1992 年十年發展計劃。1984 年日本撥款 50 億美元委托 13 所大學進行甲殼素開發的交流,1986 年華盛頓大學的科學家首次發現甲殼素是壹種生理活性物質。這壹發現為以後甲殼素的開發、研制奠定了理論基礎,特別是並引起了世界的關註。有人說"從來沒有壹種物質像甲殼素這樣被廣泛研究和應用"。也有人說:"21世紀最有希望研究的多糖是甲殼素"。那麽,甲殼素到底是什麽,它對人類和社會到底有多大的作用呢?
甲殼素的概念
甲殼素是壹種多糖類生物大分子,廣泛存在於自然界低等生物的真菌、藻類的細胞、節肢動物蝦、蟹、昆蟲的外殼、軟體動物(如烏賊、魷魚)的內殼和軟骨、高等植物的細胞壁等,甲殼素的生命合成資源每年高達2000億噸,是地球上僅次於植物纖維的第二大生物資源。是地球上僅次於植物纖維的第二大生物資源,是人類取之不盡、用之不竭的生物資源。甲殼素是壹種天然高分子聚合物,屬於氨基多糖,學名為[(1.4)-2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖],分子式為(C8H13NO5)n,單體之間以β(1-4)糖苷鍵連接,分子量壹般在10 6左右,理論含氮量為6.9%。甲殼素有α、β、γ三種晶型,其中α-甲殼素含量最高,也最穩定。由於大分子之間的氫鍵極強,導致其壹般不溶於水,化學性質非常穩定,因而應用範圍有限,通常稱為甲殼素。自然界中的甲殼素大多與各種不溶於水的無機鹽和蛋白質緊密結合在壹起。人們為了獲得甲殼素,往往把甲殼類動物的外殼經過酸堿處理,除去鈣鹽和蛋白質,得到上述甲殼素,然後用強堿在加熱條件下除去分子中的乙酰基就可以轉化成可溶性的殼聚糖,通常稱為甲殼素。由於甲殼素的化學結構與廣泛存在於植物中的纖維素的結構十分相似,所以又被稱為動物纖維素。
甲殼素具有以下功能:
第壹,降血糖:
甲殼素的化學結構與植物纖維非常相似,都是六碳糖聚合物,因此有動物纖維之稱。甲殼素是壹種帶正電荷的陽離子基團,具有很強的吸附性和膨脹性,在腸道中能保持壹定的容積,減少食物的混合,延緩或減少食物中糖類的吸收,降低和延緩血糖的峰值。甲殼素能調節內分泌系統功能,使血糖指數下降,抑制血糖升高。糖尿病是由於胰島素分泌不足,導致糖代謝受損,糖不能被機體充分吸收利用,而體內脂肪分解過多,有機酸和酮體產生過高,從而使患者體夜呈酸性。研究證明,如果 PH 值下降 0.1,那麽胰島素敏感性就會下降 30%。甲殼素所含胺基(-NH2)具有堿性,可將PH值調為弱堿性,使人體處於堿性體質,提高胰島素的利用率,降低血糖,有利於糖尿病的預防。
二是降血脂:
食物中的脂肪進入人體後,在膽汁酸的作用下被乳化,形成微小脂滴。脂肪酶將微小的脂滴轉化為甘油脂,被腸粘膜吸收。帶正電荷的幾丁質與帶負電荷的膽汁酸結合,將它們排出體外,影響脂肪的乳化。未乳化的脂肪無法被吸收,從而降低血清甘油三酯水平。人們從食物中攝入的膽固醇在膽汁酸和酶的作用下變成膽固醇酯,被腸道吸收。殼聚糖與膽汁酸結合後排出體外。膽汁酸的流失和酶本身無法將膽固醇轉化為易於被小腸吸收的膽固醇酯,阻礙了膽固醇的吸收。膽汁酸是消化液的重要組成部分,儲存在膽囊中。脂肪消化吸收完成後,膽汁酸通常會從小腸被重新吸收回肝臟,這被稱為膽汁酸的 "腸肝循環"。如果膽汁酸儲存不足,肝臟就必須將膽固醇轉化為膽汁酸。殼聚糖與膽汁酸結合後排出體外,膽汁酸排出量增加,膽囊中的膽汁酸量減少,致使肝臟從血液中吸收更多的膽固醇轉化為膽汁酸來補充其不足,從而使血液中的膽固醇下降。
第三,降血壓:
甲殼素是壹種帶正電荷的陽離子基因,能與食鹽中的氯離子結合,隨糞便排出體外,減少氯離子的吸收。或者單分子甲殼素與氯離子結合,降低血糖中氯離子濃度,使血管緊張素轉換酶(ACE)活性降低,導致血管緊張素11形成減少,使體內緩激肽增加,血管擴張作用增強,血壓下降。
四、增強機體免疫力,激活淋巴細胞
甲殼素具有增強機體免疫力,提高細胞免疫功能,激活淋巴細胞(如NK細胞、LAK細胞,能抑制和殺傷癌細胞,細胞在堿性環境中活性最強)的作用,甲殼素能使體液PH值呈堿性,從而為淋巴細胞攻擊癌細胞創造最佳環境,提高對癌細胞的殺傷力。甲殼素能使體液 PH 值呈堿性,從而為淋巴細胞攻擊癌細胞創造最佳環境,提高殺死癌細胞的功能。
甲殼素能增強體液的免疫功能,激活巨噬細胞,提高其吞噬能力。
五、抑制異常細胞的生長、增殖和轉移:
非癌變的正常細胞表面電荷處於動態平衡狀態,而癌變的非正常細胞表面負電荷較多,這就造成了細胞表面電荷的不平衡,從而降低了細胞間的粘附性,破壞了組織。甲殼素是壹種帶正電荷的多陽離子,可以吸附在癌細胞表面,中和電荷,從而抑制癌細胞的生長。甲殼素具有與血管內皮細胞表面粘附分子粘附的特性,能阻斷腫瘤細胞對血管內皮細胞的粘附和移動,抑制癌組織中毛細血管內皮細胞的生成,防止癌組織向周圍浸潤,從而起到抑制和防止腫瘤擴展和轉移的作用。
六、提高抗腫瘤藥物的療效:
低分子量殼聚糖和5-氟尿嘧啶抗腫瘤藥物。羥甲基殼聚糖與三肽(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)的縮合物對癌細胞有抑制作用。殼聚糖的水解產物葡萄糖肽可合成氯甲烷毒素,已被臨床用作抗腫瘤藥物。日本等國已研制出抑制癌細胞的殼聚糖靜脈註射藥物。
第七,排除放射治療和抗癌藥物的細胞毒性物質:
放射治療時服用甲殼素,其陽離子多糖與自由基有很強的親和力,可結合成絡合物或吸附後排出體外,能有效地保護正常組織不受損傷。此外,甲殼素還能有效消除使用抗癌藥物帶來的有害物質,減緩對器官的損害,對器官起到保護作用,並能減輕化療的不良反應。