壳聚糖的结构及抑菌作用

本文综述了壳聚糖的结构,并对壳聚糖抑菌性能进行了介绍。

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文章篇号：0 7 2 6 (0 6 0— 2 9 0 6 10— 74 2 0 ) 4 0 5— 8

壳聚糖的结构及抑菌作用段文凯，吕美巧，郑春翠，周晓云，江蕾 (江工业大学生物与环境工程学院，浙江杭州 3 0 3 )浙 102摘要：本文综述了壳聚糖的结构，并对壳聚糖抑菌性能进行了介绍。 关键词：壳聚糖；结构；抑菌性

TheS r t eo t s n a t c e i sa i t uc ur fChio a nd isBa t ro t tcE c tD ua e ka, e- a, nW n- i LiM iqi o Zhe n Chu c i Zh a - n, i n i n- u, ou Xi o yu J a g Le

( ol e f i eh o g n n i n na E gn ei, hj n nvri f eh oo y H n z o, 0 5 C l g Bo cn l ya d v o metl n ier g Z ea gU iesyo T cn lg, a gh u 3 3 ) e o t o E r n i t l 0Ab t a t I i at l, e e r ha v n e nt es u t r n eb ce i s t s f c f h ht s n we erv e d sr c: nt s r c e rs a c d a c t cu ea dt a tr t i f t t ec i a r iwe . h i o h r h o acee o o eKe wor s Chi a;Sr t e Ba tro ttc y d: t n tucur; ce isai os

壳聚糖，甲壳素的脱乙酰化产物，是地球上产量仅次于纤维素的多聚糖，学名为p(_)一 .1一氨基一一 42 2脱氧一

多羟基、氨基及Ⅳ乙酰氨基，它们会形成各种分子内 . 利分子间的氢键，正是这些氢键的存在和分子的规整

D葡萄糖，主要来源于甲壳动物的表皮、昆虫和一些一

性，使壳聚糖分子容易形成结晶区 (晶相区)。研究证实I,水合型壳聚糖具有复杂的双螺旋结， J构，其复单元长度大约 l. A,糖基之问的夹角 04两 3,c一—— 4 )和 l C—— 4一 3 )分别为 p 2Cl C ( Ol f IOlC,( C

细菌及

真菌的细胞壁I,】作为一种天然的阳离子型聚合 J物，壳聚糖的无毒、生物相溶、可降解、抑菌 I 2等特性，使其在医学、食品营养学、环境保护、轻工业等领域有着极为广泛的应用。壳聚糖的结构和抑菌原理同其特性也有着紧密联系。因此，研究它的结构与抑

15。和 4. 9

9 .。其中 O 41, 6原子构象为

构象

O5C一 60 )= 6 .。,其晶格常数为a 8 5 )一 5C— 6 8 ) 6=. (, 9 4b l. () (= 6 76,c纤维轴) 1 . A,空间点阵为P 1l1 9= 03 4 222, 在晶体结构七，沿b方向，两条聚合链以反平行方式轴由N() 6之间氢键 ( .I￣ 2 9A)连接形成一平 2一 ) O( 2 A, . 5 D9 Jc 平面的网状结构，在a方向上，由于分子问氢 6轴

菌原理对壳聚糖的基础研究有着十分重要的意义。本文就壳聚糖的结构及抑菌作用进行了综述。1壳聚糖的结构

壳聚糖分子问强烈的氢键作用，使其具有紧密的晶体结构，因而它不溶于普通溶剂，在某些酸性介质中只

键的作用而形成网格堆积。水分子就在两网格问同O、N形成分予问氢键。

溶解。壳聚糖的溶解性也与其结构有着很大关系，已有研究表明，在壳聚糖晶体中，根据其是否含水，可分为水合型壳聚糖 ( y r e rs 1 5无水型壳聚 h da d c t )I t ya】和糖 (n y ru rs 1 6 ah do s y m )I;而在壳聚糖溶液中，根据壳 c】

当水合型壳聚糖在水中加热至2 0C时，水合型壳 0*聚糖就会变成无水型壳聚糖，壳聚糖的这个变化过程是不可逆的。当脱水现象出现时，为填充水分子留下的空『,壳聚糖两分子链之间的氢键断裂，两聚合链白 J以相反方向向a轴旋转9度，从而形成与a面平行，并 0 c向6轴堆积的网状结构。

聚糖分子中重复单元长度的不同，可分为t eI, y型 J p和t eI J。 y I p型两种

( )壳聚糖晶体的结构 1壳聚糖晶体中，其结构单元是由二个单糖 (乙 N一酰氨基葡萄糖或氨基葡萄糖 )通过O 3一 ()间的氢 () 5之 O键连接而成的壳二糖。在壳聚糖大分子链上分布着许收稿日期：2 0—— 0 0 651基金项目：浙江省科技厅重点资助项目 (0 4 2 0 5 2 0 0

10 )

( )溶液中壳聚糖的结构 2由于壳聚糖不溶于水而溶于酸，因此壳聚糖的很多特性如抑菌性、生物可降解性等只有在壳聚糖盐溶液中才体现出来。从而研究壳聚糖盐的结构及分子构象则显得非常重要。在壳聚糖溶液中，根据晶格中重复单元长度的不同可分为两种：y e型(0 I和t e tp 1- A) y I 3 p

作者简介：段文凯，硕士研究生，主要从事酶工程等方面的研究通讯联系人：周晓云教授

I 4 . ) I 05 A。同无水型壳聚糖和水合型壳聚糖一样，型( 4 壳聚糖盐的T p型结构也是以壳二糖为单元的双螺 yeI25 9