食品级壳寡糖的应用

概述^[1]

食品级壳寡糖又叫壳聚寡糖、低聚壳聚糖，是将壳聚糖经特殊的生物酶技术(也有使用化学降解、微波降解技术的报道)降解得到的一种聚合度在2～20之间寡糖产品，分子量≤3200Da，是水溶性较好、功能作用大、生物活性高的低分子量产品。它具有壳聚糖所没有的较高溶解度，全溶于水，容易被生物体吸收利用等诸多独特的功能，其作用为壳聚糖的14倍。食品级壳寡糖是自然界中唯一带正电荷阳离子碱性氨基低聚糖，是动物性纤维素。

主要性质

食品级壳寡糖它是由甲壳素或壳聚糖经酶降解或化学降解获得的。食品级壳寡糖是天然糖中唯一大量存在的碱性多糖，除了具有类似壳聚糖的性质外，其还具有粘度低，水溶性好，分子量小，容易吸收利用及可降解等优点，生物活性及功能性质都较壳聚糖更加广泛。研究表明食品级壳寡糖是极理想的生物活性物质，具有调节血糖血脂，抗氧化，抗感染，增强免疫和抗肿瘤等多种生物学活性。食品级壳寡糖对免疫系统存在着多元，多效性的调节作用。

研究发现食品级壳寡糖能够增强T细胞表面IL-2受体的表达，加速T细胞的成熟并释放IL-2，IL-2与相应受体结合后，将进一步加速静息的T细胞分化成熟为效应的T细胞。除此之外还有研究表明食品级壳寡糖能显著激活T细胞促使巨噬细胞活化因子的释放，进而激活巨噬细胞，高浓度的食品级壳寡糖能引起巨噬细胞等胞浆中游离的Ca2+浓度的升高，从而可能活化钙/钙调素依赖性蛋白激酶(CaMKⅡ)。活化的CaMKⅡ通过直接结合，磷酸化并活化TLR信号中重要的信号分子TAK1和IRF3，增强下游信号通路的活化，从而加强TLR配体诱导炎症细胞因子IL-2，TNF-a和IFN-1的分泌。总之食品级壳寡糖能促进T,B细胞和其他免疫细胞的增殖和分化，协调免疫细胞间的相互作用，并能刺激各种免疫细胞产生多种细胞因子，从而提高免疫系统的功能，具有良好的佐剂研究价值。

食品级壳寡糖是由2-15个氨基葡萄糖单元构成的低聚糖，其医药、农业、轻工业等领域的广泛的功能已经得到学术界和市场的普遍认可；食品级壳寡糖作为一个整体（2-15糖的混合物），人们基本清楚它所具有的功能，但随着技术的发展，科学家应该逐渐的清楚到底是哪一段起作用，起什么样的作用，这样才能针对不同的功能开发出来不同的产品，并能保证产品的可控性和稳定性。为了这个行业的科学研究能持续深入，为了这个产业能够健康地发展，必须有一个很好的质量控制平台，而这个平台一定会涉及到标准品，如果没有标准品，就讲不清楚它的组成，更解释不好它所具备的功能。有了标准品，就可以按照标准要求规模化制备食品级壳寡糖单体，降低成本，提高应用范围。

应用^[3]

30年前，Suzuki等报道食品级壳寡糖具有免疫调节作用。此后，对其在免疫调节方面的研究成为一个热门领域，不断有新的研究成果涌现。目前对机体的免疫调节能力较强的主要为聚合度(DP)2～10的食品级壳寡糖。可能是通过调节机体的体液和细胞免疫作用来实现免疫增强效应。

20世纪80年代，一些科学家发现利用几丁质或食品级壳寡糖可作为抗肿瘤制剂或者是肿瘤转移抑制剂，后来经过研究，普遍认为DP为6的食品级壳寡糖有较好的抑瘤效果。并且随着食品级壳寡糖浓度的升高，抑瘤率提高。

抗氧化活性很多学者认为自由基代谢异常、机体抗氧化机能低下与糖尿病的发生发展有密切的关系。黄春林等研究发现食品级壳寡糖硒、硒以及食品级壳寡糖对清除糖尿病模型大鼠体内氧自由基，抑制脂质过氧化，对抗自由基对胰岛8一细胞的损害，并且发现食品级壳寡糖硒的效果最明显。刘冰等的研究发现以链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠为模型，不同剂量的食品级壳寡糖和N一乙酰氨基单糖均能不同程度地调节糖尿病大鼠血脂和提高其机体抗氧化能力，改善糖尿病大鼠的体重减轻、多饮、多食等症状。随后研究发现以为1200的食品级壳寡糖对于原代培养的大鼠胰岛细胞和胰岛8细胞体外增殖具有明显的促进作用，并可以显著促进该细胞胰岛素的分泌。

食品级壳寡糖促肠胃消化吸收功能的压片糖果，其由以下重量份的原料制成：葛花粉28份、鸡内金粉3份、食品级壳寡糖1份、柠檬酸3份、异麦芽低聚糖12份、羧甲基淀粉钠5份、淀粉浆20份。

上述食品级壳寡糖的分子量为1-3Kda。淀粉浆的质量百分比浓度为10％。

制备方法如下：

(1)配料：将葛花粉、鸡内金粉、食品级壳寡糖、柠檬酸、异麦芽低聚糖和羧甲基淀粉钠按比例混匀后，送入超微粉碎机粉碎至粒径30-100μm，得到预混料。

(2)制粒：将淀粉浆加入预混料中，搅拌均匀，制得软材，然后过18目筛造粒，并于烘箱中烘干，干燥温度为60-70℃，然后粉碎，过16目筛整粒。

(3)压片：将步骤(2)中烘干后的颗粒进行压片，然后进行紫外线照射灭菌、检验、包装即得。

主要参考资料

[1] 杨萍, 徐贤柱, 游清徽, 赵喜华, & 王曼莹. . 内切壳聚糖酶在食品级壳寡糖酶法生产中的应用. 食品科学(13), 178-181.

[2] 杜昱光, 白雪芳, 金宗濂, 燕秋, & 朱正美. (2002). 壳寡糖抑制肿瘤作用的研究. 中国海洋药物, 21(2), 18-21.

[3] 张虎, 杜昱光, & 虞星炬. . 几丁寡糖与壳寡糖的制备和功能. 中国生化药物杂志(02), 99-101.