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不同分子量的壳聚糖性质差异很大,并且壳聚糖许多独特功能只有分子量降低到一定程度时才表现出来。但是在通常情况下,低分子量的壳聚糖在保存过程中容易变质,不易保存。寻找能够规模化生产具有生物活性的稳定的壳低聚糖方法引起了许多国家关注。本文概述了国内外近几年来在壳低聚糖的制备和生物活性功能等方面的研究进展。运用高效液相色谱(HPLC)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(H-NMR,C-NMR)、热重分析(TG)和差热分析(DTA)等现代分析手段表征酶法制各的壳低聚糖的分子量和化学结构。使用昆明种小鼠进行体内实验研究不同分子量壳聚糖在小鼠体内的组织分布以及对小鼠体内微量元素的影响。主要研究内容和结论如下:1.α-淀粉酶催化水解壳聚糖制备系列壳低聚糖。3%壳聚糖重量的α-淀粉酶在6h内能够将脱乙酰度为85.5%的壳聚糖降解成水溶性的壳低聚糖。壳聚糖降解前后脱乙酰度基本不变。高效液相色谱分析表明,这些酶催化水解壳聚糖可能主要是以内切方式作用于壳聚糖分子。热分析结果显示降解得到的壳低聚糖分子量降低,热稳定性减弱。2.壳寡聚糖在通常情况下容易变色变质,只能低温保存。运用紫外可见光谱研究各种可能影响壳寡糖变色的因素,如温度、时间、pH、相对湿度、氧气以及还原剂。随着温度的升高,壳寡聚糖褐变加快;一定的相对空气湿度有利于壳寡聚糖褐变;pH对褐变有很显著的影响。红外光谱和溶解性实验结果表明,壳寡聚糖的褐变对其结构和性能有很大的影响,褐变后产物的结构发生了改变,其溶解性和吸湿性也随之变差。因此,我们提出保存壳寡聚糖的适宜条件:低温,低的相对湿度,无氧,pH低于4或高于10。3.以稀盐酸溶液为溶剂溶解壳聚糖,研究在水解酶的作用下降解壳聚糖的条件以及产物的结构。当盐酸与壳聚糖的氨基摩尔比等于0.90时,比较适合酶对壳聚糖的降解。所得产物寡糖盐酸盐的热稳定性强于相应的醋酸盐,其在保存过程中不易发生褐变。该方法降解过程简单,产物处理方便,成本低以及产物性质稳定,是一种比较理想的适合大规模生产壳寡糖的方法。4.为了研究壳聚糖的分子量及其水溶性对其在胃肠道的吸收以及体内的分布的影响,我们采用三种不同分子量Mw(HCS 7.60×10~5,MCS 3.60×10~4和LCS5.30×10~3)系列壳聚糖和一种水溶性的壳聚糖(WSC,Mw 3.91×10~4)为实验材料,探讨其在体内的吸收和分布。结果表明:壳聚糖能够被小鼠吸收,其吸收情况受分子量和水溶性的影响。随着壳聚糖分子量的增加,其肠道吸收减弱;壳聚糖溶解性增加能够增强肠道对其吸收。壳聚糖分布到肝脏、肾脏、脾脏、胸腺、心脏、血液和肺中,但在肝脏中的浓度明显高于其他组织,说明壳聚糖在肝脏中有一定的累积。5.以昆明小鼠为实验对象,采用口服的方法使小鼠持续服药90天,剂量1.50g/(kg.bw.day),探讨分别长期服用不同分子量壳聚糖对体内微量元素的影响。结果表明:长期服用中等分子量壳聚糖(Mw 3.60×10~4)对体内肝脏和脾脏中的微量元素Fe和Zn的含量都有提高,而分别服用高分子量的壳聚糖(Mw 7.60×10~5),水溶性中等分子量壳聚糖(Mw 3.91×10~4),低分子量壳聚糖(Mw 5.30×10~3),对体内所测的微量元素均无明显影响。