科技名词

壳聚糖

chitosan

定义：2-氨基-2-脱氧β-D-葡萄糖通过α-1,4糖苷键连接而成的直链多糖。

学科：化学_高分子化学_高分子物质

相关名词：多糖生物相容性 生物降解性 吸附

【延伸阅读】

壳聚糖是一种自然界中广泛存在的生物聚合物，主要来源于虾、蟹等甲壳类动物的外壳，以及某些植物的茎叶和菌类的细胞壁等。壳聚糖的基本结构是由N-乙酰葡萄糖胺和葡萄糖胺单元组成的线性多糖，分子中含有大量的羟基和氨基。根据葡萄糖胺单元与N-乙酰葡萄糖胺单元的比例，壳聚糖可分为低乙酰化壳聚糖和高乙酰化壳聚糖。

壳聚糖具有以下特性：1.较好的生物相容性，无毒、无免疫抗原性，且具有抗凝血性能，可以防止血液凝固；2.生物降解性，利于自然环境中的微生物分解，且对许多细菌和真菌有抑制作用；3.吸附性，可以吸附多种金属离子和有机物，特别是二价和三价的金属离子；4.在不同的溶剂中有不同的溶解性，如可在碱性溶液中溶解，但在酸性或中性环境中会形成凝胶。

壳聚糖的制备方法主要包括化学法和生物法。化学法主要包括酸碱法、氧化法、还原法等。生物法则是利用微生物发酵技术，通过遗传改造微生物菌株，实现对壳聚糖生产过程的优化。目前，我国壳聚糖的制备主要采用化学法，其中以酸碱法应用最为广泛。壳聚糖的物理和化学性质可以通过多种改性方法进行调控，例如通过酰化、羧甲基化、磷酸化等化学反应引入不同的功能基团，以增强其溶解性、抗菌性或其他特定功能。

作为一种天然多糖，壳聚糖因其独特的生物学性质和多样的应用前景，在生物医药、组织工程、食品科学等领域得到广泛应用：1.壳聚糖具有良好的生物相容性，因此常被用作生物医用材料的表面涂层，它还可以促进细胞生长，可用于制备药物载体、生物医用材料、缓释剂、止血海绵等；2.壳聚糖具有良好的保鲜、防腐、抗氧化性能，可以作为食品增稠剂、稳定剂和赋形剂，改善食品的口感和质地；3.壳聚糖具有生物刺激剂作用，在农业生产中可以作为植物生长调节剂，促进植物生长，提高作物产量；4.壳聚糖可以通过吸附和降解有毒有害物质来净化废水，是一种有效的环境治理材料；5.壳聚糖及其衍生物具有保湿、抗菌和抗氧化的特性，已被广泛用于化妆品中。

（延伸阅读作者：吉林农业大学资源与环境学院教授 洪波）