殼聚糖

殼聚糖

抗菌劑

殼聚糖及其衍生物有較好的抗菌活性，能抑制一些真菌、細(xì)菌、和病毒的生長(zhǎng)繁殖。截止到2013年認(rèn)為其可能的機(jī)制有三：一是由于殼聚糖的多聚陽(yáng)離子，易于真菌細(xì)胞表面帶負(fù)電荷的基團(tuán)作用，從而改變病原菌細(xì)胞膜的流動(dòng)性和通透性；二是干擾DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄；三是阻斷病原菌代謝。2010年以來(lái)，有許多研究者提出殼聚糖通過(guò)誘導(dǎo)病程相關(guān)蛋白，積累次生代謝產(chǎn)物和信號(hào)傳導(dǎo)等方式來(lái)達(dá)到抗菌的目的的觀點(diǎn)。

殼聚糖

Papineau等認(rèn)為，由于殼聚糖分子的正電荷和細(xì)菌細(xì)胞膜上負(fù)電荷的相互作用，使細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶和其他成分泄漏，從而達(dá)到抗菌、殺菌作用。他們研究發(fā)現(xiàn)，用量為0.12mg/ml的殼聚糖乳酸鹽對(duì)大腸肝菌的繁殖具有較好的抑制作用，而且殼聚糖谷氨酸鹽對(duì)酵母菌如釀酒酵母的繁衍也具有較好的抑制效果，并且，1mg/mL的殼聚糖乳酸鹽會(huì)使酵母菌在17min內(nèi)*失去活性。Sudharshan等指出，由于殼聚糖可滲入細(xì)菌的核中并和DNA結(jié)合，抑制mRNA的合成，從而阻礙了mRNA與蛋白質(zhì)的合成，達(dá)到抗菌作用。他們研究了水溶性殼聚糖如殼聚糖乳酸鹽、殼聚糖谷氨酸鹽和殼聚糖氫化谷氨酸鹽對(duì)不同細(xì)菌培殖的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，殼聚糖乳酸鹽和殼聚糖谷氨酸鹽對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌都有較高的抗菌作用。

果蔬保鮮劑

果蔬保鮮的目的主要是保持果蔬在采摘后直到貨架期，能維持正常的品質(zhì)、品味、營(yíng)養(yǎng)成分和外觀，提高其商品價(jià)值。用殼聚糖進(jìn)行涂膜保鮮，其膜層具有通透性、阻水性，可以對(duì)各種氣體分子增加穿透阻力，形成了一種微氣調(diào)環(huán)境，是果蔬組織內(nèi)的二氧化碳含量增加，氧氣含量降低，抑制了果蔬的呼吸代謝和水分散失，減緩果蔬組織和結(jié)構(gòu)衰老，從而有效地延長(zhǎng)果蔬的采后壽命。

陳天等用殼聚糖常溫保鮮獼猴桃的研究結(jié)果表明，在室溫下，采用殼聚糖水溶液保鮮的獼猴桃，貯藏壽命可以達(dá)到70-80d，而對(duì)照處理只有10-13d。王剛等研究表明，獼猴桃涂膜保鮮時(shí)，殼聚糖的分子量對(duì)保鮮效果也有影響，其中粘度在100-300cp的殼聚糖比粘度在1000cp以上的效果好。

殼聚糖對(duì)番茄的保鮮研究結(jié)果顯示，殼聚糖能顯著減緩番茄的轉(zhuǎn)色，同時(shí)也能有利于保持果實(shí)的硬度。殼聚糖濃度越高，保鮮效果越好。殼聚糖用于蘋(píng)果保鮮的研究表明，涂膜能阻礙貯藏間維生素C的下降，降低蘋(píng)果的呼吸強(qiáng)度和減少采后蘋(píng)果的膜脂過(guò)氧化等。樂(lè)思培等用2%改性的殼聚糖涂膜于柑橘、蘋(píng)果表面，結(jié)果柑橘在30℃下貯藏一周沒(méi)出現(xiàn)明顯的斑痕，另一半則正好相反。陳安和的研究，經(jīng)1%的殼聚糖溶液處理的草莓貯藏一段時(shí)間后，超氧化物岐化酶和維生素C含量仍舊保持較高的水平。

抗氧化劑

肉類(lèi)食品中由于含有高含量的不飽和脂類(lèi)化合物易被氧化而使肉類(lèi)食品變質(zhì)，從而縮短肉制品的貯存壽命和破壞肉制品的風(fēng)味。Darmadji和Izumimoto研究了用殼聚糖處理過(guò)的牛肉的氧化穩(wěn)定性效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，加入1%的殼聚糖，在4℃下貯藏3天，牛肉中的硫代巴比土酸減少70%。Shahidi報(bào)道，N,O-羧甲基殼聚糖(NOOC)及其乳酸鹽，吡咯烷羧酸鹽對(duì)抑制熟肉的氧化非常有效，冷藏9天后的熟肉風(fēng)味幾乎不變。他指出，NOOC及前面提到的殼聚糖衍生物在(500-3000)×10-6之間的抑制氧化效果分別為69.9%、43.4%和66.3%。這種抑制氧化作用機(jī)理是與肉中自由鐵離子和殼聚糖有關(guān)的。當(dāng)肉在熱處理過(guò)程中，自由鐵離子便從肉的血紅蛋白中釋放出來(lái)，并與殼聚糖螯合形成螯合物，從而抑制鐵離子的催化活性。

保健食品添加劑

殼聚糖難被人體胃腸消化吸收，當(dāng)人把它們攝入體內(nèi)后，它們可與相當(dāng)于自身質(zhì)量許多倍的甘油三酯、脂肪酸、膽汁酸和膽固醇等脂類(lèi)化合物生成絡(luò)合物，該絡(luò)合物不被胃酸水解，不被消化系統(tǒng)吸收，從而阻礙人體吸收這類(lèi)物質(zhì)，使之穿腸而過(guò)排出體外。因此，殼聚糖類(lèi)可以降脂，減少食品熱量，可用作保健食品添加劑。Agullo等研究表明，殼二、三聚糖不僅具有非常爽口的甜味和調(diào)解血壓、消除脂肪肝、降低膽固醇和增強(qiáng)免疫力的功能，而且還具有提高食品的保水性及水分調(diào)節(jié)作用，可作為糖尿病和肥胖病的保健食品添加劑。

果汁的澄清劑

果汁中含有大量帶負(fù)電荷的果膠、纖維素、鞣質(zhì)和多聚戊糖等物質(zhì)，在存放期間會(huì)使果汁渾濁。當(dāng)殼聚糖的正電荷和上述負(fù)電荷物質(zhì)吸附絮凝后，經(jīng)處理后的澄清果汁是一個(gè)穩(wěn)定的熱力學(xué)體系，所以能*存放，不產(chǎn)生渾濁。研究表明，殼聚糖對(duì)葡萄柚果汁也是一種好的凈化劑，不論葡萄柚果汁有沒(méi)有用果膠酶處理，殼聚糖的澄清效果都非常顯著。Spagna等報(bào)道，由于殼聚糖對(duì)聚苯酚類(lèi)化合物如兒茶酸、肉桂酸等具有較好的親合性。當(dāng)在純葡萄酒中加入殼聚糖時(shí)，由于殼聚糖與聚酚類(lèi)化合物的親合作用，使葡萄酒由初的淡黃色變?yōu)樯罱瘘S色，大大提高了葡萄酒的質(zhì)量。Rwan等在葡萄果汁中加入0.1-0.15g/mL的殼聚糖，則葡萄果汁中檸檬酸、酒石酸、L-蘋(píng)果酸、草酸和抗壞血酸的含量分別減少56.6%、41.2%、38.8%、36.8%和6.5%，從而使果汁中酸的總含量減少52.6%，果汁得到較好地凈化。

此外，殼聚糖還可以用作水的澄清劑和酶固定化劑等領(lǐng)域。