隨著近年糖生物學(xué)的不斷深入發(fā)展,甲殼素、殼聚糖以及殼寡糖已相繼被發(fā)現(xiàn),并投入研究與開發(fā),特別是在保健品領(lǐng)域。那么這三者之間有什么相關(guān)性,又有什么區(qū)別呢?今天我們來(lái)詳細(xì)介紹下
一、產(chǎn)品介紹
1、甲殼素Chitin.
甲殼素:淡米黃色至白色,溶于濃鹽酸/磷酸/硫酸/乙酸,不溶于堿及其它有機(jī)溶劑,也不溶于水。它是甲殼質(zhì)的脫乙?;?/a>衍生物(Chitosan derivatives),殼聚糖(chitosan)不溶于水,可溶于部分稀酸。
甲殼素是第一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的產(chǎn)品,也是在日本第一個(gè)被批準(zhǔn)的“功能性食品”。甲殼素是依靠人體胃腸道中的甲殼素酶、溶菌酶等的作用少部分分解,因此其吸收率極低,服用量較大,產(chǎn)生的服用反應(yīng)也高達(dá)70%以上。對(duì)甲殼素進(jìn)行化學(xué)處理,脫掉其中的乙?;妥兂闪藲ぞ厶?。
2、殼聚糖chitosan
殼聚糖(chitosan),化學(xué)名稱為聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖,是由甲殼素(chitin)經(jīng)過脫乙酰作用得到的,一般而言,N-乙酰基脫去55%以上的就可稱之為殼聚糖。殼聚糖是以甲殼質(zhì)為原料,再經(jīng)提煉而成,不溶于水,能溶于稀酸,能被人體吸收。殼聚糖是甲殼質(zhì)的一級(jí)衍生物。其化學(xué)結(jié)構(gòu)為帶陽(yáng)離子的高分子堿性多糖聚合物,并具有獨(dú)特的理化性能和生物活化功能。
殼聚糖已經(jīng)可以溶于稀酸,比甲殼素進(jìn)了一步。但是甲殼素和殼聚糖都是大分子,分子量在幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn),都不溶于水。
甲殼素經(jīng)脫乙?;幚淼玫綒ぞ厶?,再經(jīng)過進(jìn)一步降解,就成為殼寡糖。
3、殼寡糖Chitosan Oligosaccharide
殼寡糖:又叫殼聚寡糖、低聚殼聚糖,是將殼聚糖經(jīng)特殊的生物酶技術(shù)降解得到的一種聚合度在2~20之間寡糖產(chǎn)品,分子量≤3200Da,是水溶性較好、功能作用大、生物活性高的低分子量產(chǎn)品。它具有殼聚糖所沒有的較高溶解度,全溶于水,容易被生物體吸收利用等諸多獨(dú)特的功能,其作用為殼聚糖的14倍。
簡(jiǎn)單來(lái)說,殼寡糖是通過降解甲殼素或殼聚糖得到的低聚糖,是甲殼素、殼聚糖產(chǎn)品的升級(jí)產(chǎn)品!分子量低、水溶性好、功能作用大、更易被吸收。
二、殼寡糖與殼聚糖的具體區(qū)別
1.分子量區(qū)別:殼寡糖是殼聚糖經(jīng)特殊的生物酶技術(shù)處理得到的一種全新產(chǎn)品,分子量在3000Da以下;殼聚糖是甲殼素部分脫乙?;漠a(chǎn)物,分子量在50-100萬(wàn)。
2.溶解性區(qū)別:殼寡糖分子量較低,能完全溶于水;殼聚糖只能溶解于稀酸溶液中。水溶性的增強(qiáng)是影響殼寡糖一些生理活性的重要因素,只有溶于水,才有可能被生物體吸收和利用,表現(xiàn)出生物活性,所以殼寡糖更容易被人體、動(dòng)物和植物體吸收。
3.功能性區(qū)別:分子量低于5000的殼寡糖具有阻礙病原菌生長(zhǎng)繁殖,促進(jìn)蛋白質(zhì)合成,活化植物細(xì)胞,從而促進(jìn)植物快速生長(zhǎng)。
三、殼寡糖的優(yōu)良性能
殼寡糖改變土壤菌群,促進(jìn)有益微生物的生長(zhǎng),殼寡糖還可誘導(dǎo)植物的抗病性,對(duì)多種真菌、細(xì)菌和病毒產(chǎn)生免疫和殺滅作用。
1、改良土壤環(huán)境
殼寡糖是土壤有益微生物的營(yíng)養(yǎng)源和保健品,是土壤有益微生物的良好培養(yǎng)基,對(duì)土壤微生物區(qū)系有良好的識(shí)別作用。微生物的大量繁殖可促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成,改善土壤的理化性質(zhì),增強(qiáng)透氣性和保水保肥能力,從而為根系提供良好的土壤微生態(tài)環(huán)境,使土壤中的多種養(yǎng)分處于有效活化狀態(tài),可提高養(yǎng)分利用率,減少化學(xué)肥料用量。殼寡糖分子結(jié)構(gòu)中含有氨基,與微量元素鐵、銅、錳、鋅、鉬等能產(chǎn)生螯合作用,使肥料中的微量元素有效態(tài)養(yǎng)分增加,同時(shí)使被土壤固定的微量元素養(yǎng)分釋放出來(lái),供作物吸收利用,從而提高了肥效。
2、誘導(dǎo)植物抗病
殼寡糖作為一種激發(fā)因子,可有效地誘導(dǎo)植物抗病性,增強(qiáng)植物對(duì)病害的防御能力。誘導(dǎo)植物抗性蛋白的產(chǎn)生 殼寡糖可誘導(dǎo)植株產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶、殼聚糖酶和1,3-葡聚糖酶,這些酶的底物是真菌細(xì)胞壁的主要組分,幾丁質(zhì)酶特別是在與1,3-葡聚糖酶的共同作用下可在體外抑制真菌的生長(zhǎng)。誘導(dǎo)木質(zhì)素形成 木質(zhì)素是植物維管組織次生細(xì)胞壁的主要組分,它本身抗微生物的降解。殼寡糖可誘使植物在其受病菌侵染點(diǎn)周圍木質(zhì)化,形成一個(gè)物理屏障,從而阻止或延遲病原菌的生長(zhǎng)和向周圍正常組織擴(kuò)散,增強(qiáng)植物的抗病力。改變植物的酚類代謝 在植物的病菌侵染點(diǎn)處,酚類物質(zhì)大量積累。酚類是殺菌性物質(zhì),又是木質(zhì)素形成的前體,所以植物體內(nèi)酚類增多,不但自身可以抗病,而且還可促使病原侵染處木質(zhì)化,因而使植物抗病能力增強(qiáng)。誘導(dǎo)植物產(chǎn)生愈創(chuàng)葡聚糖 愈創(chuàng)葡聚糖是一種富含 1,3-葡萄糖的多聚糖,植物受到病原侵害時(shí),常在細(xì)胞間沉積愈創(chuàng)葡聚糖,從而將受菌感染的部位與正常的細(xì)胞分割開,與木質(zhì)化一樣,形成物理屏障。
3、防治植物病害
殼寡糖對(duì)細(xì)胞壁為甲殼質(zhì)的真菌病害有較好的誘導(dǎo)抗病作用,主要通過下面兩種機(jī)制實(shí)現(xiàn):
①由于殼寡糖為甲殼素的衍生物,所以它可與病原菌細(xì)胞表面的生物大分子帶負(fù)電的側(cè)鏈相互作用,形成聚合物,可影響病原菌進(jìn)而抑制病原菌的生長(zhǎng)。
②殼聚糖還可直接進(jìn)入病原菌的細(xì)胞核,與DNA結(jié)合通過影響病原菌的mRNA和蛋白質(zhì)的合成來(lái)抑制其生長(zhǎng)。
4、調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)
促進(jìn)根系生長(zhǎng) 它能促使植物種子提前發(fā)芽。根系發(fā)達(dá),根毛、須根、次生根數(shù)量大大增加,增強(qiáng)植物的吸肥吸水能力,增強(qiáng)抗旱、抗倒伏能力,增強(qiáng)免疫力,達(dá)到粗壯多結(jié)果之目的。
活化根際狀態(tài) 殼寡糖能充分活化根際狀態(tài),溶解養(yǎng)分分子,迅速形成土壤溶液,使氮、磷、鉀等養(yǎng)分能得到植物充分有效地吸收。
縮節(jié)粗壯 能發(fā)根促莖,使莖縮短,粗壯旺盛,有利于養(yǎng)分最大限度地供應(yīng)果實(shí),其中微量元素在殼寡糖的螫合下,容易被果實(shí)吸收,從而增加蛋白質(zhì)、氨基酸的含量,從根本上改善品質(zhì)。
改善作物品質(zhì) 殼寡糖能提高作物產(chǎn)量,改善作物品質(zhì),并使其恢復(fù)自然風(fēng)味,耐貯、耐運(yùn),同時(shí)減少農(nóng)藥殘留量。