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第30章 由大阐蟹说开去

上海人爱吃大闸蟹,阳澄湖的大闸蟹更是名噪国内外。但吃完大闸蟹,看到满桌狼藉的蟹骸,你可曾想到过它的用途,可曾想过变废为宝?

其实,蟹壳中含有一种丰富的自然资源,即甲壳素。甲壳素又名蟹壳素、聚乙酰氨基葡萄糖等,是一种维持和保护甲壳动物和微生物躯体的线性氨基多糖,广泛存在于节足动物类(蜘蛛类、甲壳类)的翅膀或外壳中。壳聚糖又称聚氨基葡萄糖、可溶性甲壳素,是由甲壳素经脱乙酰化反应转化变成的分子量为12~59万的生物大分子。从勃拉康于1811年描述甲壳素至今,甲壳素和壳聚糖已有100多年的发展历史。

也许你没有发现,在我们的日常生活中时时可见壳聚糖的身影。壳聚糖具确很好的抗菌活性,将其添加到固液食品中,既会对汁液有一定的澄清作用,又可起到防腐保鲜作用,又由于壳聚糖只能溶解在弱酸中,因此特别适合酸性或低酸性的食品保鲜,如常添加于腌制食品中或用于海产(虾)、水果(荔枝、猕猴桃)的保鲜。

保湿剂是化妆品中不可缺少的重要成分,它起着湿润皮肤的作用。保湿剂种类很多,其中来源于生物体的保湿剂——透明质酸(简称HA)是一种性能极佳的保湿剂。HA对人体皮肤无任何刺激性,应用到化妆品中,对皮肤有滋润作用,可使皮肤富有弹性、光滑、延缓皮肤老化。但其制备工艺复杂,成本较高,这在一定程度上制约了HA的广泛应用。为此,人们不断研究开发与其作用相似的产品。壳聚糖作为一种资源丰富、价格低廉的天然高分子化合物,由于含有羟基、氨基等,呈现出较好的吸湿性和保湿性,近些年来已引起化妆品界的极大重视,目前已经开发出一定数量的保湿性能优良的衍生物产品。如用脱乙酰度为40%~60%的壳聚糖与橄榄油、乙二醇、甘油、羟苯甲酸酯成分混合,1%的壳聚糖与氨基酸、氨基葡萄糖盐酸盐复制而得到的护肤液,均具良好的保湿及润肤性。

壳聚糖能溶解于弱酸中,是很方便的成膜材料,而且这种膜是可食用膜,同时又可在水和热水中保持原状,因此特别适合于固体、液体食品的包装。香肠肠衣类的膜也是壳聚糖与其他物质复合制成的。

你身边有戴隐形眼镜的人吗?用壳聚糖做原材料,让其溶液在聚乙烯膜上蒸发,进而在一个钢膜中加压即可形成软性接触眼镜,即隐形眼镜。最新品种的彩色隐形眼镜,其中的染色成分与壳聚糖的骨架紧密相联,在水中浸泡几个月也能保持稳定。壳聚糖作为原材料制备的隐形眼镜,其优异的透氧性和促进伤口愈合的特性,也为发炎或受伤眼睛的辅助治疗提供了一个美好的前景。

壳聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性,降解产物一般对人体无毒副作用,在体内小积蓄,在生物医学领域有着极广阔的前景。

用甲壳素、壳聚糖等原料制成的人工皮肤吸水性、透气性,组织相容性良好。若与乙酸合用,还有镇痛、抗感染等功效。国内已有掺加诺氟沙星的壳聚糖烧伤膜报道。甲壳素无纺布人工皮肤现已在国外销售,用于整形内科、皮肤科,作为一、二度烧伤、采皮伤、植皮伤以及肤介伤的被覆保护材料。

与传统使用的羊肠线相比,用甲壳素制成的吸收型外科手术缝合线组织反应好,柔软性好,易打结,具有创伤治愈效果,伤口修复快,创口平整漂亮。甲壳素缝合线系采用高纯度的甲壳素粉末,用适宜溶剂(如酰胺类溶剂)溶解,配制成10%的甲壳素浓溶液,经湿法纺丝制得细丝,除去残留溶剂后纺制成不同型号的缝合线,而且缝线的力学性能良好,能很好地满足临床实践的要求。这种缝线与天然组织相当,并适于打结。在手术伤口愈合过程中,甲壳素缝线在体内的抗张强度逐渐下降,并在溶菌酶的作用下首先分解成低聚糖,然后经一系列化学反应,一部分以二氧化碳的形式由呼吸道排出体外,另一部分则以糖蛋白的形式为人体吸收利用。

除此之外,壳聚糖曾在1991年被欧美学术界誉为继蛋白质、脂肪、糖类、维生素和无机盐之后的第六生命要素。据文献报道,壳聚糖对疾病的预防和保健作用有:强化免疫功能;降低胆固醇;降血压,降血糖,强化肝脏机能;使血管扩张,从而改善腰酸背痛症状;治疗烧伤,烫伤,加速外伤愈合;防止胃溃疡,吸咐体内有害物质并排出体外等。此外,壳聚糖还能够用于生物传感器、合成人工器官(人工皮肤、黏膜、腱、牙、骨),还可作减肥药使用。

壳聚糖的应用涉及许多领域,其中化妆品、保健品、食品工业等行业对壳聚糖的需求增长最快;在医药、化工、造纸、农业、环保、轻纺等领域正在得到广泛的应用。壳聚糖以其资源丰富、价格便宜、安全无毒等众多优点,使得各国对壳聚糖的应用研究不断深化,预计未来若干年,同内外在对壳聚糖的开发和利用上会取得更多成果。