爱华网甲壳素 - 甲壳质（chitosan）的概念
甲壳质存在于自然界中的低等植物菌类、藻类的细胞，甲壳动物虾、蟹、昆虫的外壳，高等植物的细胞壁等，其量不低于丰富的纤维素，是除纤维素以外的又一大类重要多糖。据估计自然界中，甲壳质每年生物合成的量多达1000亿吨。
它是从蟹、虾壳中应用遗传基因工程提取的动物性高分子纤维素，被科学界誉之为"第六生命要素"！因此被欧美中日政府认定为机能性免疫物质。在灵芝、冬虫夏草等植物中也含有微量"几丁聚糖"，但含量只在2%-7%之间。甲壳素是宇宙中唯一带正电的阳性食物纤维。
蟹壳中含有40%的蛋白质、30%的钙、30%的几丁质。提取甲壳质(几丁质)的工艺是：首先用稀的氢氧化钠液除去蛋白质，然后，用盐酸除去钙盐，剩下的就是几丁质。为了从这些几丁质中除去乙酰基，用长时间的高温，使之在浓的氢氧化钠中发生反应，就可制成含有氨基的甲壳质(几丁聚糖或壳聚糖)。因为几丁质不溶于酸碱，也不溶于水，很难被人体利用。经脱乙酰基成几丁聚糖后它能溶于稀酸和体液中，可被人体所利用。
甲壳质的其它名称概括如下：
一般通称：甲壳质，瑞德帮甲壳素，甲壳素,(经乙酰化后称为)壳聚糖.
英文名称：Chitosan ,Chitin.
中文学名：几丁质,壳聚糖.
化学名称：聚N一乙酰葡萄糖胺
商品名称：日本高纯度优质甲壳素：“八佰壹电粉”
甲壳素是一种多糖类生物高分子，在自然界中广泛存在于低等生物菌类，藻类的细胞，节支动物虾、蟹、昆虫的外壳，软体动物（如鱿鱼、乌贼）的内壳和软骨，高等植物的细胞壁等，甲壳素每年生命合成资源可达２０００亿吨，是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源，是人类取之不竭的生物资源。
甲壳素 - 甲壳质的化学结构
甲壳质的化学结构和植物纤维素非常相似。都是六碳糖的多聚体，分子量都在100万以上。纤维素的基本单位是葡萄糖，它是由300～2500个葡萄糖残基通过al，4糖甙链连接而成的聚合物。几丁质的基本单位是乙酰葡萄糖胺，它是由1000～3000个乙酰葡萄糖胺残基通过p1，4糖甙链相互连接而成聚合物。而几丁聚糖的基本单位是葡萄糖胺。
1．分子量
甲壳质是高分子量物质，其分子量可达100万以上。分子量越高吸附能力越强，适合工业、环保领域应用。低分子量容易被人体吸收。分子量为7000左右的几丁聚糖，大约含30个左右的葡萄糖胺残基。
2．脱乙酰基纯度
几丁质经过脱乙酰基成为几丁聚糖。几丁质因为不溶于酸碱也不溶于水而不能被身体利用。脱乙酰基后可增加其溶解性因此可被身体吸收。几丁质脱乙酰基纯度越高其品质越好。目前作为机能性健康食品具有脱乙酰基纯度高，分子量低等优点。
甲壳素 - 甲壳质的性质
医学名为：几丁聚糖(聚葡萄糖胺/壳聚糖)
(一)可被酶分解而吸收
甲壳质是食物纤维素不易被消化吸收。若甲壳质和蔬菜、植物性食品、牛奶和鸡蛋一起食用可以被吸收。在植物和肠内细菌中含有壳糖胺酶、去乙酰酶、体内存在的溶菌酶以及牛奶、鸡蛋中含有卵磷脂等共同作用下可将甲壳质分解成低分子量的寡聚糖而被吸收。当分解到六分子葡萄糖胺时其生理活性最强。吸收部位主要在大肠。
(二)溶于酸性溶液形成带正电的阳离子基团
甲壳质分子中含有氨基(一NH。)，具有碱性，在胃酸的反应下可生成铵盐，可使肠内PH值移向碱性侧，改善酸性体质。反应中生成带正电荷的阳离子基团，这是自然界中唯一存在的带正电荷可食性食物纤维。
(三)对人体细胞有很强的亲和性
进入人体内甲壳质被分解成基本单位时就是人体内的成分，壳糖胺的基本单位是葡萄糖胺，葡萄糖胺是人体内存在的；而甲壳质的基本单位是乙酰葡萄糖胺，它是体内透明质酸的基本组成单位。因此，甲壳质对人体细胞有良好的亲和性，不会产生排斥反应。
(四)溶解后的几丁聚糖呈凝胶状态，具有较强的吸附能力。因甲壳质分子中含有羟基、氨基等极性基团，吸湿性很强，可用做化妆品保湿剂。
(五)甲壳质是天然纤维素(动物性食物纤维)，没有毒性和副作用，其安全性和砂糖近似。(砂糖致死量为18g／kg，而甲壳质为16g／kg)。
(六)可螯合重金属离子，作为体内重金属离子的排泄剂。
甲壳素 - 甲壳质的作用功效
应用范围广泛
在工业上可做纺织品防霉杀菌除臭剂,可以通过后处理附着于纺织品纤维上,是纺织品提高附加价值的方法之一,用于制造内衣裤,袜子,家用特殊功能纺织品.医用手术衣/布,伤口敷料,烧伤创面敷料或深加工为人造皮肤用于大面积烧伤的治疗.
由于壳聚糖是阳离子型天然聚合物,有良好的扼制微生物/细菌/霉菌的作用,可以应用于食品保鲜,食品内包装,无毒无污染.将壳聚糖制成溶液喷涂于经清洗或剥除外皮的水果上,壳聚糖干后形成的薄膜无色无味通气,食用时不必清除薄膜.
也可应用于染料、纸张和水处理等。在农业上可做杀虫剂、植物抗病毒剂。渔业上做养鱼饲料。化妆品美容剂、毛发保护、保湿剂等。医疗用品上可做隐形眼镜、人工皮肤、缝合线、人工透析膜和人工血管等。
甲壳素 - 特殊生物功能
1、降血脂作用
血脂是指血液中脂类的含量。广义的脂类指中性脂肪（甘油和甘油三酯）和类脂质（胆固醇、胆固醇酯和磷脂）。“甲壳质”可通过几个途径产生驱脂作用。
1）“甲壳质”阻碍脂类的消化吸收：进入肠腔的脂类因难溶于水无法吸收，需经过胆汁酸的乳化作用，将脂肪变成很小的油滴，以此来扩大与胰脂酶的接触面积利于脂肪的消化。
肝脏生成的胆汁酸（带负电荷）经胆道排入肠腔非常容易与聚集它周围的甲壳质（带正电荷）结合，形成屏障而妨碍吸收，同时由消化道排出体外。大量的胆汁酸被消耗，从而阻碍脂类的吸收，实现降低血脂。
2）“甲壳质”有利于胆固醇转化：人体内的胆固醇主要来自食物摄入和自身合成。当人们一提到胆固醇往往会谈虎色变，认为胆固醇是造成心脑血管动脉硬化疾病的元凶，因而把胆固醇看成是对人体有害的物质。 但是，任何事物都有其相对性，实际上胆固醇也是我们身体不可缺少的物质。他是构成脑、神经、性激素、细胞膜等的重要物质，而脂肪消化吸收时不可缺少的胆汁酸，也是胆固醇转化而来的。因此，胆固醇的值应保持在一个正常的范围之内。少了影响胆汁酸转化引起消化不良；一旦过剩，就会聚集在血管壁上，使血液循环恶化，引发动脉硬化等疾病。
低密度脂蛋白为胆固醇的主要携带者，胆固醇于肝脏转化为胆汁酸，储存于胆囊内，排入十二指肠将参与脂类的消化吸收过程，其后，95%的胆固醇被肠壁吸收入血重新回到肝脏，即所谓的胆汁酸的肝肠循环。小肠内的胆汁酸与甲壳质结合排出体外，使进入肝肠循环的胆汁酸大为减少。人体将肝脏以外的胆固醇运入肝脏，用来制造胆汁酸，最终促成体内胆固醇数量下降，血脂降低。
3）升高血液中高密度脂蛋白的含量
脂类与蛋白结合成脂蛋白，低密度脂蛋白则将胆固醇由肝脏运向周围组织，诱发组织硬化；高密度脂蛋白将周围组织的胆固醇运回肝脏。甲壳质降血脂，使血液中胆固醇含量下降，低密度脂蛋白数量也随之下降，高密度脂蛋白数量上升有助于防止动脉硬化的产生。
2、降血压的作用
1）体液调节作用：造成高血压的原因很多，其中体液内分泌调节占重要地位。实验医学证明，人体过量摄入氯化钠（食盐），使氯离子堆积，导致人体处于高血压状态。其机理为肝脏产生的血管紧张素源在血液中平时不显示活性，在转换酶（ACE）的作用下生成的血管紧张素Ⅰ是一种生理活性较低的中间产物，二次经转换酶（ACE）的作用生成的血管紧张素Ⅱ生理活性极强，作用于中、小动脉内膜使血压升高。
氯离子是转换酶（ACE）的激活剂，体内适量的甲壳质溶解后形成阳离子基团与氯离子结合排出体外，削弱了转换酶的作用，血压则无法升高。 氯化物 Cl¯ Cl¯ —→ACE激活 ————→ ACE激活 ————→ ACE激活 ↓ ↓ ↓ 血管紧张素源兴奋—→血管紧张素Ⅰ兴奋 —→血管紧张素Ⅱ兴奋 →入血 2）降血脂同时降血压：甲壳质降低血脂，多量的胆固醇由周围组织运回肝脏，中小动脉内膜沉着的胆固醇数量减少，血管内壁弹性转佳，促使血压下降。
氯离子是转换酶（ACE）的激活剂，体内适量的甲壳质溶解后形成阳离子基团与氯离子结合排出体外，削弱了转换酶的作用，血压则无法升高。 氯化物 Cl¯ Cl¯ —→ACE激活 ————→ ACE激活 ————→ ACE激活 ↓ ↓ ↓ 血管紧张素源兴奋—→血管紧张素Ⅰ兴奋 —→血管紧张素Ⅱ兴奋 →入血 2）降血脂同时降血压：降低血脂，多量的胆固醇由周围组织运回肝脏，中小动脉内膜沉着的胆固醇数量减少，血管内壁弹性转佳，促使血压下降。
3、降血糖的作用
糖尿病是由于胰岛素分泌绝对或相对不足，以及靶细胞对胰岛素敏感性降低造成糖、蛋白质和脂类代谢障碍，继而发生水、电解质代谢紊乱和酮体酸中毒。它是以高血糖为主要特征的内分泌代谢性疾病。
1）促进胰岛素的分泌：胰腺具有双重功能，即分泌消化液和胰岛素，胰岛素是一种激素，主要调节人体的糖代谢。甲壳质通过协调脏器功能促进内分泌，实现对胰腺功能的调节。首先是刺激迷走神经，兴奋大脑皮层的饥饿中枢和血管运动中枢，然后使胰腺的血管扩张，增加血液循环量，胰岛素的分泌量增加。改善胰腺的功能，活化胰岛细胞，促进Β细胞分泌胰岛素。
2）强化胰岛素的活性：实验证明胰岛素的活性与体液的PH值（酸碱度）密切相关。胰岛素在酸性环境中是没有功能的，只有体液PH值7.4时发挥作用最好。PH值每降低0.1，胰岛素活性下降30%，糖代谢障碍，代谢不全，中间产物增加，体内有多量的二氧化碳堆积，体液环境偏酸性。）“八佰壹电粉甲壳质”能够提升PH值0.5个单位，从而使胰岛素的活性可明显改善。
3）提高胰岛素受体的敏感性：文献表明肥胖人的胰岛素受体敏感性下降。“八佰壹电粉甲壳质”降血脂后有良好的减肥作用，从而提高改善胰岛素受体的状况。
4）控制餐后高血糖：甲壳质吸收胃内的水分呈凝胶状与胃内物混合，体积膨胀，扩容效应使胃的排空时间延长，餐后血糖峰值下降时限拖后。
总的作用总结概述如下
① 促进胰岛β细胞分泌胰岛素；
② 增强胰岛素的活性；
③ 减缓餐后高血糖；
④ 维护肝脏机能，保证糖原储备；
⑤ 减缓预防糖尿病的并发症。
4）八佰壹电粉甲壳质”对Ⅰ型糖尿病的应用：
一般在使用胰岛素前30~60分钟服用，每日三次，每次2克。血糖开始下降或正常后，可酌情减少胰岛素的用量。病情稳定无并发症者，服用2~3个月后，可逐渐减少“八佰壹电粉甲壳质”的剂量，每日2-4克，宜长期服用。
5）“八佰壹电粉”对Ⅱ型糖尿病的应用
配合降糖药物起辅助治疗作用，以中等剂量（3-6克）每日分2~3次服用，尿糖和血糖趋于正常时，要适当逐渐减少降糖药物的剂量，“八佰壹电粉甲壳质”的剂量不减，疗效满意后可停药，以“八佰壹电粉甲壳质”维持治疗。三个月后逐步减少“八佰壹电粉”的服用量。
应该说：目前“八佰壹电粉”治疗糖尿病有不错的效果！通过“人体免疫”治疗糖尿病是一种非常有效果的方法。目前最领先的首选方法，通过人体免疫系统的细胞激发来治疗糖尿病取得非常惊人的效果。使用"几丁聚糖"改善了"糖尿病"!给许多患者带来了健康的希望。
"几丁聚糖"在这些"糖尿病"患者应用过程中表现出了至关重要的两个目标：
一、 血糖值下降。
二、 改善引起的并发症、并配合逐渐治愈。
过神经系统的刺激达到组织氧的释放。这种多糖体在大量地服用过程中被人体吸收以后，首先通过肠粘膜静脉到达肝脏门静脉系统，强烈地刺激肝脏的迷走神经，依靠完整的神经传导路，通过饥饿中枢，然后再下达，最终使全身副交感神经发生兴奋。 纠正酸中毒。这种酸中毒不是医学上一般酸中毒的概念，日本专家在研究几丁聚糖对于"糖尿病"的过程中发现了胰岛的环境问题，胰岛在正常生理环境下，其酸碱度（P H值）应在弱碱（7.35-7.45）状态下，胰岛才处于正常功能，而"糖尿病"人的发病原因就是胰岛分泌绝对不足或相对不足造成糖代谢的功能下降。 在日本的医学文献和国内各地材料表明：糖尿病人服用“八佰壹电粉甲壳质”后，临床症状消退较快，降糖效果温和。部分病人服用初期会产生机体调整反应，即血糖升高，坚持服用自行缓解。大量临床实验证明，甲壳质适用于各种类型新老糖尿病人，既能降血糖又能增加降糖药物的功效，并且安全无副作用。最终可使糖尿病逆转，坚持服用6个月以上不仅可以逆转病情，甚至可以痊愈。
4、强化肝脏机能作用
肝脏是人体最大的腺体，具有分泌、代谢、排泄及生物合成和转化功能。是机体营养的储存库和解毒器官，肝脏是一个沉默的器官，有很强的代偿能力。
1）保护肝细胞功能：脂类摄入过量可代替肝糖原沉积于肝内，肝细胞萎缩使酶类数量减少，氨基酸和糖原合成受阻，抗体形成发生障碍。适量的甲壳质从阻碍脂类吸收，降低胆固醇含量开始，增强神经体液调节，保持肝细胞具有旺盛的分泌功能，强化代谢和排泄能力。
2）增强生物转换功能：进入体内的各种物质包括食物、药物和夹带物，以及代谢过程中产生的中间产物，都必须经过肝脏的生物转换变成无毒或低毒物质排出体外。主要过程是进行氧化、还原、水解和合成等反应。把脂溶性强极性弱的物质转化成水溶性强极性也强的物质，容易被细胞外液运送，利于经肾脏排出。甲壳质在体内形成带正电荷的阳离子基团，良好的吸附性和螯合作用，保证了肝脏的生物转换功能。
3）预防脂肪肝： “八佰壹电粉甲壳质”在人体内能聚集在带负电荷的油滴周围，形成屏障而防止细胞、组织对脂肪的吸收，从而有效地强化了肝脏机能，防止了脂肪肝的发生。
另外，当人们在喝酒后，肝脏的酶会把酒精分解成毒性很强的乙醛，如残留体内，可发生头痛、呕吐等不适症状。如果饮酒量不大，产生的少量乙醛可由肝脏的另一种醛基氧化酶分解变成无害的醋酸。若饮酒过量，肝脏的处理、分解功能就会下降，导致酒精中毒或宿醉。甲壳质可强化肝脏机能，并将酒精分解成二氧化碳和水；同时又具有很强的排毒能力。因此，可承担排毒解毒，减轻肝脏负担。
5、“八佰壹电粉甲壳质”对神经和内分泌系统的调节作用
“八佰壹电粉甲壳质”在酶的作用下转化为寡聚葡萄糖胺和葡萄糖胺时生理活性明显增加，刺激迷走神经和副交感神经使兴奋性增加，使相应组织的细动脉和微小动脉扩张，血液速度加快，血流量增加改善微循环，特定功能得到强化。内分泌器官分泌素水平上升，腺细胞分泌功能增强。各种生理活性物质相应产生良好的调节作用。
6、“八佰壹电粉甲壳质”止血和凝血作用
“八佰壹电粉甲壳质”可以止血已经被临床医学证实。其机理是甲壳质能够激活凝血过程中一些环节。甲壳质的氨基带正电荷与神经细胞表现含负电荷的氨基酸残基受体相互作用促进凝血过程。与“八佰壹电粉甲壳质”患处血小板凝聚，刺激血小板加速凝固过程。
7、“八佰壹电粉甲壳质”的免疫调节作用
人体的免疫功能有极其复杂精细的免疫调节网络控制，其中任何一个环节发生异常都会使调节失衡。 整个免疫系统由防御、监视和稳定三个部分组成：
防御系统主要是对进入体内的抗原物质、病原微生物、自身衰亡的细胞和产生突变的活细胞产生应答反应。当数量和种类超过人体耐受程度发生变态反应，甲壳质能减缓免疫反应的速度和程度，保证机体的整体功能和生命不受威胁。
监视系统则是保证吞噬细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞和激活淋巴细胞达到对体内病原微生物、异物和癌细胞的监控作用。
“八佰壹电粉甲壳质”主要作用在免疫反应的激活物质补体上调节免疫状态，实现双向调节，既降低过敏和变态反应，又提升因疾病和人体老化造成的免疫功能低下。
稳定系统使防御和监视系统二者平衡。
8、“八佰壹电粉甲壳质”的抗癌抑制转移作用
1）抑制癌细胞毒素
得了癌症，体重会迅速下降，这是因为癌细胞在分裂增殖的过程中会产生30~40种癌细胞毒素，其中一种毒素CAL先是降低血清中的铁质，使其产生贫血，接着分解体内脂肪，使食欲减退。癌症患者服用甲壳质后出现食欲，是因为甲壳质在肠内分解成小分子集团，被肠壁吸收从而抑制了癌毒素的缘故。
2）活化能杀死癌的淋巴细胞 人体内有大量的淋巴细胞（如NK细胞、LAK细胞），该种细胞为免疫细胞，能分辨正常细胞和癌细胞，而只杀死癌细胞，这就是所谓的人体免疫机能。淋巴细胞杀死癌细胞的作用，在体液PH值7.4左右最为活跃，但是癌细胞的周围，一般而言倾向酸性，使淋巴细胞不容易活跃起来。甲壳质具有使体液PH值倾向碱性0.5个单位的作用，可以创造一个适合淋巴细胞杀死癌细胞的环境。
3）抑制癌细胞增殖作用 “八佰壹电粉甲壳质”能提高机体免疫力，强化监视功能，及时命令吞噬细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞和激活淋巴细胞吞噬体内的癌细胞，并控制在10000个以下，免除癌症的困扰。癌症形成以后甲壳质通过控制端粒体酶的活性，减缓或降低端粒体的增殖，实现抗癌。同样，“八佰壹电粉”抑制毛细血管内皮的生长，阻断朝向癌肿血液供应，制止癌细胞向周围浸润。
4）抑制癌细胞转移 癌细胞转移过程主要步骤是运动和粘附，必须经过血液。癌细胞表面具有特殊蛋白受体，该受体只有在适合的条件时方能发生粘附，在血管壁细胞表面有一种所谓的接着分子，癌细胞只能首先抓到接着分子附着而转移。甲壳质与癌细胞的蛋白受体结合，使癌细胞无法识别不能粘附；同时与血管壁细胞表面接着分子附着，因此，而封锁癌细胞对血管壁细胞的附着，从而阻断癌转移。
大量国外医学文献报告：甲壳质具有抗癌抑制癌、瘤细胞转移，提高人体免疫力及护肝解毒作用。尤其适用于糖尿病、肝肾病、高血压、肥胖等症，有利于预防癌细胞病变和辅助放化疗治疗肿瘤疾病。
甲壳素对有瘤小鼠服用实验证明：它是一种免疫激活剂，难得的药食同源的机能性安全食品。甲壳素对小鼠的免疫功能具有明显的调节作用，可以加强巨噬细胞的吞噬作用，提高NK细胞、LAK细胞的活性，非特异性地对肿瘤细胞起杀伤作用，增强细胞免疫力！临床还证明：甲壳素能够消除体内各种有害物质，减缓脏器损伤，对人体器官起有力保护作用。目前全球近4000万癌瘤患者临床使用的抗癌药物多是细胞毒物质，它们在体内的降解和代谢产物严重影响人的正常生理功能，抑制骨髓、恶心呕吐和肝功能障碍。因此提升免疫增强抵抗力，抑制癌细胞增生，是癌瘤患者增加存活率，延长生命的重要途径。
目前，国际医学界已经解开了甲壳素抑癌的机理！研究发现：人体体内存有可溶解"几丁聚糖"的脱乙醯多酵素、溶菌酵素、卵磷脂等酵素群，会不规则地把甲壳素）分解成各种分子量不等的代谢物，其中以"已-葡萄氨"和"已-乙醯葡萄氨"这两种特定六体最具抗癌价值！具有刺激巨噬细胞、杀手细胞、T-淋巴球和多形核白血球的免疫效果；并能直接接触包围并吞噬癌细胞，或渗透进入癌细胞，并释放出消灭癌细胞的特殊物质，从而抑制癌细胞无限量增殖、转移等可怕病变。
这两种特定性代谢物："已-葡萄氨"和"已-乙醯葡萄氨"均是分子量约1,000的六体，确知是抗癌瘤的关键因素。日本治疗癌应用"几丁聚糖"静脉注射药物，效果超过一般抗癌药物达5倍之多，即获取来自"几丁聚糖"的水溶性衍生物寡，它们是属于分子量约1,000的低分子量物质，科学界称之为"低分子免疫赋活剂"！第三代"几丁聚糖"（甲壳素）就属于最新的低分子免疫赋活剂。在使用安全性方面，以老鼠为例，每公斤体重需服入18公斤"几丁聚糖"方可致死，可见甲壳素比食用砂更安全。关于日本进口抗癌几丁聚糖的使用事宜请见 上海滩中医名家的“抗癌先锋网”
（CHITOSAN；中文译名为"几丁聚糖"）（甲壳素）系由从日本海红蟹脚壳提取的几丁质成份脱乙酰而成的"几丁聚糖"（甲壳素），净含量为93.66%以上。经实验证实，确具增强人体免疫功能，提高机体免疫力，预防各种疾病之功效。救多善在日本政府、学术界及产业界合作研发过程中，独家成功应用遗传基因工程，设定"几丁聚糖"代谢产物分子量，即获得的特定性分子量约1,000的六体，其中"已-葡萄氨"和"已-乙醯葡萄氨"这两种代谢物的获得量最多、最完全，增强体内免疫效能呈最高状态，相当接近抗癌用之"几丁聚糖"静脉注射剂的药用效能。后期投入研发的欧美系统业界，正是以此作为重点目标。
降低胆固醇
胆固醇是体内不可缺少的物质。除作为细胞膜的成分外，在体内可转化胆汁酸、类固醇激素和维生素D。。胆固醇代谢正常对机体是有益的。但是胆固醇过多，积蓄在血管壁上，血管腔变窄，血流通过受阻。心肌缺血缺氧发生心绞痛。高胆固醇血粘稠易发生血栓，部分心肌坏死、心肌梗死。脑血栓可发生脑梗塞。
几丁聚糖可以降低胆固醇其机制为：
1．妨碍胆固醇在体内吸收
食物中的胆固醇进入体内后，需经酶的作用变成胆固醇酯才能在肠道吸收，这一过程需要胆汁酸参与。胆汁酸是表面活性物质，它对脂类有乳化作用。几丁聚糖很容易和胆汁酸结合并全部排出体外，由于胆固醇周围的胆汁酸消失，这种酶就无法将胆固醇转变成容易被肠管吸收的胆固醇酯。
2．妨碍脂肪的吸收 甲壳质
因为几丁聚糖是带正电荷的阳离子化合物，所以在体内它聚集在带负电的脂滴周围，形成屏障而妨碍吸收，同时它还可以和胆汁酸结合影响脂类乳化使其吸收减少。
3．促进胆固醇转化
胆固醇在肝脏内转化为胆汁酸，胆汁酸是消化液中的重要成分，在胆囊中有一定储量，胆汁酸通常在完成脂肪的消化和吸收后，由小肠再吸收回到肝脏，这就是胆汁酸的“肠肝循环”。因为几丁聚糖容易和胆汁酸结合并全部排出体外。那么，为了保持胆汁酸正常含量就必须在肝脏中将胆固醇转化成胆汁酸，其结果是血液中的胆固醇含量必然下降。
甲壳素 - 服用指导
: 甲壳素应在用餐前约半小时内服用，使其能分布在消化道，等待食物的降临。服用时，应大量喝水，否则可能造成肠道的阻塞，甚至有排便不顺的现象。服用甲壳素期间，不要同时服用鱼油，否则两者的效果均会受影响。三餐连续服用甲壳素者，不要超过两个月，否则会造成脂溶性维生素缺乏，如果能适时补充综合维生素，则能得到改善
甲壳质适宜人群：肠道疾病者； 便秘患者；高血脂者。
甲壳素 - 颜色与甲壳素（甲壳质）的关系
几丁聚糖多由蟹壳等海鲜壳加工而成，以优质海蟹为原料的几丁聚糖是纯白色的；另外，几丁聚糖加工工艺中有需要除蛋白质，这是影响甲壳素纯度的一个重要指标，蛋白质去除不尽，颜色会偏黄，而且残留的蛋白质可能导致对海鲜过敏人群的过敏反应。
甲壳素 - 脱乙酰度与甲壳素（甲壳质）的关系
在几丁聚糖的生产过程中，脱乙酰基是一个关键过程，也是影响其产品品质的一个重要因素，脱乙酰度越高，几丁聚糖的品质越好，一般建议选择脱乙酰度90%以上的产品。
甲壳素 - 甲壳素小常识
甲壳素（Chitin）又称甲壳质、几丁质，是一种特殊的纤维素，也是自然界中少见的一种带正电荷的碱性多糖。它的化学名称是（1－4）-2-乙酰胺基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，或简称聚乙酰胺基葡萄糖。
甲壳素广泛存在于昆虫类、水生甲壳类的外壳和菌类、藻类的细胞壁中，在地球上，甲壳素的年生物合成量达100亿t以上，是一种蕴藏量仅次于植物纤维的极其丰富的有机再生资源。在表1-1中列出了部分有代表性的甲壳纲、昆虫纲、软体动物和真菌中甲壳素的含量。
纯甲壳素是一种无毒无味的白色或灰白色半透明的固体，在水、稀酸、稀碱以及一般的有机溶剂中难以溶解，因而限制了它的应用和发展。后来人们在研究探索中发现，甲壳素经浓碱处理脱去其中的乙酰基就变成可溶性甲壳素，又称甲壳胺或壳聚糖，它的化学名称为（1-4）-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，或简称聚胺基葡萄糖。这种壳聚糖由于它的大分子结构中存在大量氨基，从而大大改善了甲壳素的溶解性和化学活性，因此使它在医疗、营养和保健等方面具有广泛的应用价值。
甲壳素是地球上存量极为丰富的一种自然资源，也是自然界中迄今为止被发现的唯一带正电荷的动物纤维素。由于它的分子结构中带有不饱和的阳离子基团，因而对带负电荷的各类有害物质具有强大的吸附作用。同样它也能清除人体内的“垃圾”，达到预防疾病、延年益寿的目的。由于甲壳素具有这种独特功能，它被欧美科学家誉为和蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质同等重要的人体第六生命要素。
甲壳素 - 功效分析
一、甲壳素的保健功能
甲壳素在人体内可通过溶菌酶、壳聚糖酶的作用，分解为低分子物质。研究表明，当糖链被分解为6个葡萄糖胺分子低聚糖时，其生理调节作用较好，进入体内环境的低聚葡萄糖胺完成生理功能后经肝脏、胆管进入肠道而排出体外。在正常情况下，人体肠道内的菌群构成一道防线，可提高人体免疫力，防止病菌入侵，降解致癌物质，合成维生素。一旦进入老年或病理状态，肠道菌群往往发生改变，双歧杆菌和乳酸杆菌减少，另一些腐败性细胞也随之入侵，导致肠道中氨、硫化氢、胺类、酚、靛青基质等有害物质积聚，二次胆汁酸增多。这些有害物质被吸收后会促使机体加快衰老，诱发肿瘤。而纤维食物却能保持双歧杆菌在肠道中的优势，有利于维护肠道菌群的生态环境。甲壳素就是一种特殊的纤维素，它与普通纤维素在结构上不同之处是其基本单元为葡萄糖胺，研究结果表明远比植物性纤维素的效果好。事业和生态保护中来，将拯救21世纪整个地球的生物。
二、抗肿瘤作用
研究发现，肿瘤细脑表面比正常细胞表面具有更多的阴电荷．造成细胞表面电荷不平衡，于是使细胞之间粘附力下降，组织迈破坏。带阳电荷的聚阳离子电解质能吸附到肿瘤细胞的表面并使电荷中和，从而抑制了肿瘤细胞的生长和转移。
但是，除了肿瘤细胞表面带阴电荷外，正常血液里的细胞尤其是红血球也带有较多的表面阴电荷。因此，带阳电荷的聚电解质必须对肿瘤细胞具有选择性，换言之，只有那些对肿瘤细胞表面有选择性吸附和电中和的带阳电荷聚电解质，才能成为特征的抗肿瘤剂。
壳聚糖具有直接抑制肿瘤细胞的作用。在含有 癌细胞的溶液中．加入0.5mg／m1壳聚糖溶液，24小时后癌细胞全部死亡。
甲壳素不能直接抑制癌细胞，而是通过活化免疫系统显示抑制癌细胞的作用。因此，在上述癌细胞溶液中加入同样浓度的甲壳素，24小时后癌细胞的存活率达94％。这是体外试验的情况，在体内试验，就可见到甲壳素发挥的作用。试验是在鼠的腹腔内移植 个艾氏腹水癌细胞或肿瘤细胞，在移植癌细胞或肿瘤细胞前的第6、第4和第2的三天，投喂精制甲壳素或卡介苗．共观察60天。试验结果表明，每天按每干克体重投喂50mg甲壳质。
甲壳素 - 甲壳质不起眼但了不起的物质
其实，人类很早就开始研究甲壳质。《本草纲目》中记载：蟹壳有破瘀消积的功能。“蟹”字本身即指“解毒的虫类”。十九世纪早期，法国学者布拉诺首先在蘑菇类中发现了甲壳质，从此人类开始了漫长的研究与应用。
甲壳质又称为几丁质、壳聚糖、壳糖胺、甲壳素、第六要素等，广泛存在于虾蟹、昆虫、植物的茎叶之中，在自然界中的生成量仅次于纤维素，估计海洋生物的年合成量在10亿吨以上。在甲壳素被发现的一个多世纪以来，人们一直把甲壳素当作废物，因为甲壳素不溶于水、稀酸、稀碱和其他有机溶剂，开发的成本要比纤维素直接利用高得多。
随着科技发展，人们发现甲壳素有纤维素不具备的特性，是目前世界上唯一含阳离子的可食性动物纤维，也是继蛋白质、糖、脂肪、维生素、矿物质以外的第六生命要素。它还是大自然中唯一带正电高分子物质。一旦进入人体，它将敏锐地抓住带负电的脂肪酸，将之包覆，拒绝被肠道吸收，并排出体外。它的纤维不断激化着消化道的蠕动，让食物加速通过消化道。因此，它和“安全减肥”的概念联系在一起。不仅如此，它的纤维可以与脂肪及胆固醇结合，避免它们被吸到血液中。
从甲壳质内萃取的几丁质及其纯化而成的几丁聚糖，能活化人体细胞，调整自律神经与荷尔蒙分泌，促进人体机能的健康运作。科学实验证明：几丁聚糖能够抑制小肠道内胆固醇的吸收来降低血清中胆固醇的浓度，使其不能沉积在肝脏中，防止脂肪肝的发生。同时，几丁聚糖能减少人体对氯离子的吸收，促进血管扩张，从而降低血压。
如今，甲壳质的衍生产品越来越多地走进了人们的日常生活。以天狮牌甲壳质胶囊为例，它是利用现代生物工程技术对几丁聚糖进行一系列深加工之后的产物，具有减缓衰老、活化人体细胞、增加免疫力、协调脏器功能、护肝解毒、清理体内“垃圾”等作用，因而深受人们青睐。
壳聚糖(chitosan)是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺[(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，自1859年，法国人Rouget首先得到壳聚糖后，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。针对患者，壳聚糖降血脂、降血糖的作用已有研究报告。
目录
1 简介
2 其结构与理化性质
3 其制备方法
4 主要功能
5 实验研究
壳聚糖 - 简介
壳聚糖是甲壳质经脱乙酰反应后的产品，脱乙酰基程度(D.D)决定了大分子链上胺基(NH2)含量的多少，而且D.D增加，由于胺基质子化而使壳聚糖在稀酸溶液中带电基团增多，聚电解质电荷密度增加，其结果必将导致其结构，性质和性能上的变化，至今壳聚糖稀溶液性质方面的研究都忽略了D.D值对方程的影响。
壳聚糖是以甲壳质为原料，再经提炼而成，不溶于水，能溶于稀酸，能被人体吸收。壳聚糖是甲壳质的一级衍生物。其化学结构为带阳离子的高分子碱性多糖聚合物，并具有独特的理化性能和生物活化功能。
近年来国内外的报导主要集中在吸附和絮凝方面 。也有报道表明，壳聚糖是一种很好的污泥调理剂，将其用于活性污泥法废水处理，有助于形成良好的活性污泥菌胶团，并能提高处理效率。但研究其对活性污泥中微生物活性的影响以及其强化生物作用的机理，国内外均未见有报导。
在甲壳素分子中，因其内外氢键的相互作用，形成了有序的大分子结构．溶解性能很差，这限制了它在许多方面的应用，而甲壳素经脱乙酰化处理的产物一壳聚糖，却由于其分子结构中大量游离氨的存在，溶解性能大大改观，具有一些独特的物化性质及生理功能，在农业、医药、食品、化妆品、环保诸方面具有广阔的应用前景。
壳聚糖 - 其结构与理化性质
壳聚糖是甲壳素脱乙酸后的产物，化学名称为β-（1，4）－2脱氧一D一葡萄糖，其分子结构与纤维素相似，呈直链状，极性强，易结晶，可根据分子主链的排列方式将其分为α-、β-两种：α-分子主链以反平行方式排列，分子间氢键作用强；β-分子则相反。
壳聚糖呈白色或淡黄色半透明状固体，略有珍珠光泽，在酸性条件下，分子中氨基与质子结合使自身带正电荷，因此壳聚糖是天然多糖中少见的带正电荷的高分子物质。此外壳聚糖化学稳定性良好，但吸湿性较强，遇水易分解；无毒无害，具有优良的生物相容性，可被溶菌酶等溶解，可生物降解，其代谢产物无毒，且能被生物体完全吸收。
VANDUM等人曾研究了不同离子强度对壳聚糖在稀溶液中的分子尺寸和粘度的影响。结果认为离子强度不同会改变无规线团的膨胀度进而改变分子尺寸和特性粘度，通过对不同D.D壳聚糖进行MARK-HOUWINK方程常数的测定，结果表明K,A值随D.D值的变化。从而由MARK-HOUWINK方程常数K，A有规律地依赖于壳聚糖的脱乙酰度而变化，而且在相同分子量时，随着脱乙酰度的增加，壳聚糖在稀溶液中分子尺寸，特性粘度和扩张因子等增加，而特性比和空间位阻因子随着脱乙酰度的增加而减少。从而在适用范围内的任意一个壳聚糖样品通过比较简单的特性粘度测量，即可计算其平均分子量，从而可积累一些基础数据用于进一步的研究工作。
由于壳聚糖和甲壳质具有高化学反应活性并且易于被一些化学试剂修饰，因此这方面的研究工作进行的较多，也取得了可喜的成果。从而通过各种方法对壳聚糖进行了性质改良，国外通过冰冻氢氧化钠-十二烷基硫酸钠系统的简单步骤制备成功了烷基-CHITIN纤维.烷基化产生了各种不同链长和体容度的烷基卤素化合物，对水或甲酸的亲合性的增加，这种亲合性的增加是由于部分分子晶体结构破坏而产生的，核磁共振的研究表明C6位置上的羟基优于C3位置被取代。
同时也制备了烷基-CHITIN纤维和薄膜.这种亲合性质的改善，在以后的壳聚糖应用中有良好的价值。另外还制备出了壳聚糖多孔小珠，对重金属有螯合作用，也可以用于生物材料的固定化反应。通过碘化卤化制备了壳聚糖移植共聚物。卤化与碘化的方法主要进行壳聚糖功能集团的改造，其中碘化条件温和，并可以产生各种反应的前体。该反应易于发生在C6位值上，另外用于制备阳离子移植共聚物。其反应条件在室温和紫外光308NM处进行。对壳聚糖各种功能集团的改造还包括制备羟基壳聚糖。
壳聚糖 - 其制备方法
制备壳聚糖的主要原料来源于水产加工厂废弃的虾壳和蟹壳，其主要成分有碳酸钙、蛋白质和甲壳素（20％左右）。由虾蟹壳制备壳聚糖的过程实际上就是脱钙、去蛋白质、脱色和脱乙酸的过程。目前国内外制备壳聚糖的方法包括酸碱法、酶法、氧化降解法及机械加工法。酸碱法是利用稀盐酸将难溶的碳酸钙转化为可溶性的氯化钙而随溶液分出，再用稀碱将蛋白质溶出，再经过脱色及水洗、干燥等过程即可得到甲壳素，然后通过脱乙酸化反应，可使甲壳素脱去分子中的乙酸基，转变为壳聚糖。酶法则是利用乙二胺脱钙、用酶去蛋白质的过程。机械加工法则是利用精选的虾蟹壳经过干燥、压碎、研磨、分选、精筛等过程。其中最常用的方法是酸碱法，但此法仍存在许多问题，如酸碱性过强、降解速度慢、降解产物聚合度低、产物纯化难、生产成本高等。
酸碱法制备壳聚糖的具体步骤如下：①原料预处理：首先将虾壳、蟹壳的肉质、污物等杂质去除，用水洗净，然后干燥；②酸浸：去除原料中无机盐。将预处理后的虾、蟹壳置于5％稀盐酸中室温下浸泡2h，然后过滤、水洗至中性；③消化：去除原料中蛋白质和脂肪。将酸浸后的虾、蟹壳置于10％的氢氧化钠溶液中煮沸2h，然后过滤、水洗至中性、干燥后即得甲壳素；④脱色：有3种方法，包括日晒脱色，保持微酸湿润条件下，在阳光紫外线作用下用空气中的氧气进行漂白；采用高锰酸钾、亚硫酸氢钠等进行氯化脱色；也可采用有机溶剂如丙酮抽提除去色泽⑤脱乙酰基：甲壳素脱乙酰基。将甲壳素置于45％－ 50％氢氧化钠溶液中在 100－ 110℃水解 4h，然后过滤、水洗至中性、干燥得到壳聚糖。
甲壳素是类似纤维素的生物聚合物，是许多低等动物，特别是节肢类动物（如昆虫、甲壳类动物等）外壳的主要成分，主要以无机盐（主要是碳酸钙）及蛋白质结合形式存在。但其中尤以虾蟹壳中的含量最高，分别在虾壳中约含20％～25％，在蟹壳中含17％～18％。将虾或蟹壳在常温下用稀盐酸脱钙，再用热的稀碱除去蛋白质，剩下的不溶物就是甲壳素。将甲壳素用浓碱加热处理，脱去乙酰基就得到壳聚糖。由虾、蟹壳制取甲壳素、壳聚糖的简要流程如下：
5%HCl 10%NaOH 40%～45%NaOH
↓ ↓ ↓
虾或蟹壳→ 脱 钙 → 脱蛋白→甲壳素 → 脱酰基→壳聚糖
↓ ↓ ↓
CaCl2、CO2 蛋白质 CH3COONa
将虾、蟹壳洗净干燥后，以5％稀盐酸于室温浸泡2ｈ，除去原料中的碳酸钙，然后过滤水洗至中性，再置于10％的ＮａＯＨ溶液中煮沸2ｈ脱蛋白，过滤水洗至中性，干燥即得甲壳素。而后置于45％～50％ＮａＯＨ溶液中，在100～100水解4ｈ或用 40％ＮａＯＨ溶液，于（84±1）℃的烘箱中保温17ｈ，然后过滤，水洗至中性，干燥即得壳聚糖。为加快脱乙酰反应，可进行间断性水洗。
壳聚糖的主要质量指标是粘度及胺基含量，在制备壳聚糖过程中，用稀盐酸分解虾蟹壳无机盐的同时，壳聚糖的主链也会发生不同程度的水解作用，因此在分解无机盐的过程中盐酸的浓度、处理时间及温度对壳聚糖制品的粘度、胺基含量均有影响。壳聚糖的粘度通常随着盐酸浓度的增加、反应时间的延长而降低。因此为了获得较高粘度及胺基含量的壳聚糖制品，通常控制盐酸浓度为5％～10％，温度控制在25℃左右，尽量缩短反应时间。甲壳素脱乙酰基反应通常在100～180℃、40％～60％的氢氧化钠溶液中进行。试验认为，当氢氧化钠浓度低于30％时，无论反应温度多高、反应时间多长，乙酰基脱除率也只在50％左右。而当氢氧化钠浓度一定时，脱乙酰化反应速度随着温度的升高而加快，例如当氢氧化钠浓度为50％时，反应温度为140℃，20ｍｉｎ乙酰基脱除率在85％左右，而在25℃时则需24ｈ左右。甲壳素在热浓碱作用下，主要反应是乙酰胺水解脱除乙酰基，同时也发生主链的水解降解副反应，因此必须严格控制反应时间。
壳聚糖 - 主要功能
1、免疫活性
壳聚糖对免疫系统有多方面的调节作用。如可通过激活补体系统，介导补体的系列生物学效应，增强机体非特异性免疫系统功能。同时能分泌多种免疫因子，调节细胞免疫与体液免疫，从而增强机体抗感染能力。巨噬细胞的表面存在着细菌多糖的受体，而壳聚糖作为细菌多糖的类似物，能刺激巨噬细胞活化，从而促进其吞噬能力，提高其分泌的水解酶活性。它还能激活T细胞和B细胞，增强其在免疫应答中的协同效应、介导机体的细胞免疫应答和体液免疫应答。
壳聚糖参与免疫系统免疫球蛋白（IgM）的生成，它刺激在不含血清介质中培养的人杂种瘤细胞HB4C5，与淋巴细胞内IgM的产生；但对IgG、IgA没有影响。ICR/JCL鼠长时间饲喂甲壳素能增加其在脾与骨髓中免疫细胞的数量。
脱乙酰70％壳聚糖能够促进循环抗体产生，诱导迟发超敏性。壳聚糖能提高T细胞活性，促进NK细胞活性，诱导细胞毒素巨噬细胞活性，增强宿主对大肠杆菌感染的抵抗力，抑制肿瘤细胞生长。壳聚糖能通过活化巨噬细胞促进特异细胞因子CSF（Colonyy－stimulatingfactor）与干扰素的生成给实验小鼠腹腔注射及灌喂壳聚糖，结果表明对小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能、精氨酸酶活性及酸性磷酸酶活性均有明显的促进作用。巨噬细胞分泌的精氨酸酶与酸性磷酸酶均与杀死细菌和肿瘤的功能有关。因而，壳聚糖对动物机体非特异性免疫及特异性免疫均有不同程度的促进作用，是一种良好的免疫促进剂。
2、抑菌活性
壳聚糖与其他多糖一样，在其复杂的空间结构中含有高活性的功能基团，表现出类抗生素的特征，能够抑制多种细菌的生长与活性。大量的实验表明，壳聚糖对大肠杆菌有抑制效果。研究发现，在pH值为5.5，浓度达0.5％和1％，经过两天潜伏期可以使其完全失活。不同脱乙酸度的壳聚糖具有不同的抑菌浓度，脱乙酸度越高其抑菌效果越好。在pH值为7时，壳聚糖不再具有抗菌效果。这是由于木带电荷的氨基酸残基比例的增加及与其更低的可溶性所致。
壳聚糖的抗菌活性还依赖于它的分子量与细菌类型。在浓度为0．1％时，壳聚糖通常对革兰氏阳性菌表现更强的抗菌活性。根据不同细菌类型与壳聚糖分子量的分析，壳聚糖的最低抑菌浓度在0.05％--l％之间。当分子量为746ku的壳聚糖与分子量为470ku的壳聚糖相比时，分子量为746ku的壳聚糖对大肠杆菌与荧光假单胞杆菌具有更强的抑制效果。壳聚糖的抗菌效果与pH值呈反相关，pH值越低活性越高。
3、抗肿瘤活性壳聚糖具有增强抗肿瘤药物作用，
能促进白细胞介素2（IL一2）的生成，IL－2对NK、T和B细胞活性均有增强作用。壳聚糖是一种带正电荷的天然高分子生物聚合物，显示极强的生理活性。肿瘤细胞表面带有更高负电荷，聚阳离子电解质能吸附到癌细胞表面使电荷中和，抑制肿瘤细胞生长与转移。在酸性环境中能形成阳离子基团，与体细胞产生亲和性，活化体细胞，增强机体免疫力。壳聚糖具有清除体内自由基细胞毒素的能力，可作为早期癌症的治疗药物。
4、对胆固醇代谢调节作用
壳聚糖具有多聚物性质，粘滞度高，在上消化道不易被消化，吸水性高；而在下消化道吸水性低。还由于壳聚糖含有氨基，在体外试验的低pH值条件下通过离子键作用能与一系列阴离子如胆汁酸或游离脂肪酸结合。壳聚糖还可通过减少肠道脂质吸收，从而降低血浆中胆固醇与甘油三酯的水平。
壳聚糖当以超过6个残基的低聚物形式饲喂给高胆固醇口粮雄鼠时，能够抑制其血浆胆固醇与甘油三酯水平上升。而当低聚物链长度低于5个残基时，没有效果。壳聚糖并不影响胆固醇内源性合成，添加壳聚糖降低血浆中胆固醇水平的活性只在饲喂含胆固醇口粮动物中发现。在含1％胆固醇与0．2％胆汁酸的雄鼠口粮中添加壳聚糖能使其血浆及肝中胆固醇水平分别降低54％和64％。并能抑制血浆HDL一胆固醇减少、肝脏中胆固醇含量增加及由胆固醇口粮诱导的肝脏HMG－COA还原酶水平的降低。这些结果表明，壳聚糖在维持胆固醇动态平衡中发挥了作用。
把不同粘度的壳聚糖饲喂给肉仔鸡时，能够降低血浆胆固醇水平并增加HDL一胆固醇含量，导致HDI／总胆固醇比例上升。补饲壳聚糖组与对照组相比，能使肠道脂肪消化率降低26％。壳聚糖能粘合胆汁酸，阻止肠、肝、胆汁酸循环，抑制脂质乳化与吸收卜川。由于肠道菌群的改变，盲肠中各种短链脂肪酸组成也会发生改变。
壳聚糖 - 实验研究
一、实验方法和材料
1、 实验材料
壳聚糖：本实验室由浙江玉环县化工厂购得甲壳素，再自制成一系列脱乙酰度69%的壳聚糖，分子量分别为6.56万、22.30万、31.25万 (根据Mark-Houmink方程：，用乌氏粘度计测定表面粘度后计算得到) 。
活性污泥：取自天山污水净化厂曝气池中的污泥，驯化两周。
实验水样：采用自配的模拟生活污水，含有碳、氮、磷及多种微量元素。
2、 实验方法
本实验采用模拟SBR法。在4套相同的装置中分别投加3种不同分子量的壳聚糖，另一个不投加作空白来处理同一模拟生活废水，进行平行对照实验。按照壳聚糖调理污泥的最佳投量，一般为总固体含量的0.5%～1.5%。实验运行中根据排泥排水量适量补充壳聚糖。采用限制性曝气，每天运行4个周期，每个周期6 h，其中进水时间0.75 h，曝气反应时间3.75 h，沉淀时间0.75 h，排水闲置时间0.75 h。实验运行时各反应器内污泥浓度均保持在3～4 g/L，pH保持在7.0左右，溶解氧保持在3～4 mg/L。各生物反应器的有效容积为9 L，进排水均为4 L。
二、结果与讨论
1、 加不同分子量的壳聚糖对废水中有机物(CODCr、NH3-N、BOD5)去除率的比较
由图1、图2和表1可看出，投加不同分子量的壳聚糖后，活性污泥对CODCr 、NH3-N 及BOD5的去除率均比空白样高约10%，其中以投加大分子量壳聚糖的污泥处理效果最好。由于实验水样是采用自配的模拟生活污水，可生化性较好，易降解，所以在不投加壳聚糖的情况下，也能达到较好的处理效果。但总的来说，壳聚糖的投加会在普通活性污泥法的基础上改善出水水质。
2、 污泥活性的比较
（1） MLVSS/MLSS
MLVSS/MLSS是一种最简单的表征污泥活性的方法，它是考察污泥混合液中挥发性组分与总固体的比值。测定MLVSS及MLSS，对比投加不同分子量壳聚糖后污泥活性变化的情况，实验结果见图3。
由图3可看出，投加壳聚糖后活性污泥的有效成分均低于空白值，说明壳聚糖的投加对污泥活性不仅没有促进作用，反而有一定的抑制作用。对比3种不同分子量的壳聚糖，投加小分子量壳聚糖后污泥的有效成分略微低于投加大分子量和中分子量的壳聚糖。
（2 ）耗氧速率
活性污泥微生物在代谢有机物时最显著的特征就是消耗水中的溶解氧，因此通过微生物耗氧速率的大小可以间接反映酶活性的强弱，即反映污泥活性的强弱。在相同的条件下，取出各生物反应器中的污泥混合液，曝气至饱和后测定耗氧速率，结果见图4。
图4中各回归曲线斜率的绝对值即为耗氧速率(mgO2/（L·min）)。从图中可看出，投加壳聚糖后，混合液的耗氧速率均小于空白样。这间接地反映出空白样微生物的酶活性要高于投加壳聚糖后微生物的酶活性。说明投加壳聚糖后会对污泥活性产生一定的抑制作用；对比3种不同分子量壳聚糖可发现，投加小分子量壳聚糖后耗氧速率最小，其微生物的酶活性最差，说明投加小分子量壳聚糖对污泥活性抑制最为明显。
（3 ）脱氢酶活性
废水生物处理的实质，是经微生物所产生的多种酶催化的生物氧化还原反应。在有机物的氧化过程中，脱氢酶则是氧化还原酶的一种，是微生物降解有机污染物获得能量的必须酶，它催化基质脱氢反应，并将脱下来的氢传递给受氢体，同时为细胞体提供能量，它参与从有机物到分子氧化的电子得失的整个过程，由活的生物体所产生。脱氢酶活性的大小不仅影响该途径进行的程度，而且还直接表示生物细胞对基质降解能力的强弱，因而成为废水生物处理中一项考察污泥活性的重要指标。采用2，3，5－三苯基氯化四氮唑(简称TTC)为受氢体测定各生物反应器内污泥的脱氢酶活性，实验结果见图5。
由图5可以看出，投加壳聚糖后污泥的脱氢酶活性明显比空白样的脱氢酶活性差。这是由于壳聚糖游离氨基的存在，它在稀酸溶液中转化成正铵盐，这种铵盐与微生物带负电荷的原生质接触而破坏了它的细胞壁，从而杀灭细菌。上述实验结果正说明了壳聚糖有抑菌作用，从而抑制污泥的脱氢酶活性；对于投加不同分子量的壳聚糖，测得的脱氢酶活性差别不是十分明显。投加小分子量壳聚糖的脱氢酶活性略微小于大分子量和中分子量的壳聚糖。
由图3、4、5可看出，壳聚糖随着分子量的降低抑菌性能增强的规律，这是因为分子量越小，其越容易进入细胞壁的空隙结构内，与带负电荷的细胞质发生作用，扰乱细胞正常代谢，从而抑菌性越强。
3、污泥絮凝沉降性能和污泥容积指数的比较
（1 ）污泥絮凝沉降性能
在相同的条件下，测定各生物反应器内污泥的絮凝沉降性能，实验结果见图6。
图6表明，投加壳聚糖后，污泥的沉降压实性能比空白样的好。其原因主要是：（1）壳聚糖分子链上存在大量的游离氨基，能较好地中和污泥胶体颗粒的负电荷，使污泥颗粒聚集絮凝；（2）壳聚糖分子链上带有多种高活性的吸附基团，如羰基、氢氧根、氨基等，它们能通过范德华力、氢键力、配位键力等物理化学作用与污泥颗粒发生作用，增强其吸附絮凝能力，不易破碎；（3）壳聚糖能发挥高分子链的架桥作用使污泥颗粒易于絮凝而沉淀。而在3种不同分子量壳聚糖中，以投加大分子量壳聚糖的污泥沉降性能最好。因为小分子量壳聚糖由于分子链较短，其带有的吸附基团较少，所以絮凝作用没有大分子量的明显，污泥絮体结构不如大分子量的紧密。
（2 ）污泥容积指数(SVI30)
在4套装置稳定运行状态下，连续不排泥，观察污泥容积指数，实验测定结果见表2。
在不排泥期间，各生物反应器内污泥的增长并无较大的区别，说明投加壳聚糖对污泥的增长无明显的促进作用。但可看出，当污泥浓度变高时，普通活性污泥的SVI变高，甚至超过180，污泥沉降性能变差，污泥开始膨胀，出水水质变差。因此，对于普通活性污泥法，不能通过提高曝气池中污泥浓度来提高处理效率和处理水量，否则会发生污泥膨胀现象；壳聚糖的投加改善了污泥凝聚沉降性能。当污泥浓度变高时，仍保持较好的污泥沉降性能，SVI30低。同时污泥浓度的提高又降低了污泥负荷，还可进一步改善污泥沉降性能，从而可提高处理水量和处理效率；小分子量壳聚糖由于分子链较短，其絮凝作用没有大分子量的明显，污泥絮体结构不是非常紧密，当达到一定的污泥浓度时也有污泥膨胀的趋势，但仍优于普通活性污泥，这与图6的结论也是一致的。
4、污泥结构的比较
（1）污泥絮体形态
从以上4幅图中可看出，污泥絮体结构有较大区别：（1）投加壳聚糖后污泥絮体结构要明显优于空白样。空白样的污泥絮体分布较松散，每个絮体形状较小，絮体与絮体之间没有连接；而壳聚糖污泥的絮体结构紧密，絮凝物密实，菌胶团形状较大，且能紧密地连接成一个整体。这说明投加壳聚糖有助于细菌包覆成粘性的团块，结合为紧密的菌胶团絮体，使污泥的结构明显改善。（2）对于不同分子量的壳聚糖，投加大分子量壳聚糖的污泥絮体结构最为紧密，菌胶团形状最大，且污泥颗粒之间结合得最紧密；中分子量和小分子量壳聚糖的絮体结构略微松散一些。这说明壳聚糖的分子量对污泥絮体结构产生影响，且分子量越大，污泥结构越好。这是因为分子量越大，其分子链就越长，带有的吸附基团就越多，絮凝能力就越强。
（2 ）毛细吸水时间（CST）
污泥CST可作为衡量污泥脱水性能的指标，其实质是污泥通过滤纸的毛细作用从一点渗透到另一点所需要的时间。CST值越小，即其渗透的速度越快，说明污泥的脱水性能越好。而污泥的脱水性能可以间接地反映出污泥的凝聚压缩性能，即反映污泥絮体结构的好坏。测定各生物反应器内污泥的CST值，实验结果见表3。
由表3可看出，投加壳聚糖的污泥CST值均小于空白样，且污泥脱水性能由好到差依次为投加大分子量壳聚糖、中分子量壳聚糖、小分子量壳聚糖和空白样。这从另一个侧面再次验证了壳聚糖活性污泥的絮体结构优于普通活性污泥，且壳聚糖的分子量越大，污泥絮体结构越好，这与前面讨论的污泥沉降性能部分所得的结论也是一致的。
三、结 论
（1）处理效率对比实验表明，投加壳聚糖能较好地提高污泥对有机污染物的处理效率。而在投加的3种不同分子量壳聚糖中，大分子量壳聚糖的处理效果最好。
（2）微生物耗氧速率和脱氢酶活性的对比实验表明，投加壳聚糖会在一定程度上抑制污泥活性，而分子量越小，抑制作用越强。
（3）污泥沉降性能和污泥结构的对比实验表明，投加壳聚糖可以大大提高污泥的沉降压缩性能，并能很好地改善污泥絮体结构。而壳聚糖分子量越大，污泥的沉降压缩性能和絮体结构越好。
（4）在活性污泥法中投加壳聚糖可以强化生物作用，并且应选择分子量较大的。
壳聚糖 - 其应用价值
在甲壳素分子中，因其内外氢键的相互作用，形成了有序的大分子结构．溶解性能很差，这限制了它在许多方面的应用，而甲壳素经脱乙酰化处理的产物一壳聚糖，却由于其分子结构中大量游离氨的存在，溶解性能大大改观，具有一些独特的物化性质及生理功能，在农业、医药、食品、化妆品、环保诸方面具有广阔的应用前景。
一、在工业上的应用价值
① 与金属离子的螯合。壳聚糖是一种天然的高分子螯合剂，应用领域很广。在一定的PH条件下具有富集能力。壳聚糖对过度金属离子具有鳌合作用，因此，壳聚糖可作为盐溶液、天然水、海水、含盐废水等富集过渡金属离子的螯合剂，使其使用效果要比合成螯合树脂要优越得多。此外壳聚糖稀酸溶液的聚电解质性质可作为阳离子型无毒絮凝剂广泛用于食品工业和饮料工业。
② 壳聚糖的混凝作用。壳聚糖分子链上分布着大量的游离氨基，在稀酸溶液中质子化，从而使壳聚糖分子链上带有大量的正电荷，成为一种聚电解质，一种典型的阳离子型混凝剂。在应用上，壳聚糖是自来水厂（主要指使用地表水）净化水质的理想混凝剂，它不但可以除去水中的无机固体悬浮物，还可除去有害的极性有机物，如农药、表面活性剂等。北京市政设计院认为壳聚糖可用于中浊度水质的净化处理，用量少，效果好，其无毒的特点是其他混凝剂所无法比拟的。但由于其价格昂贵，自来水厂一般并不使用，目前只能重点在酒厂的兑酒用水上推广使用。壳聚糖的用量，取决于悬浊液的浓度、共存离子的浓度及悬浊液的 pH 等因素，一般而言，大约是悬浮液中干物质量的0.2％一10.0 ％。而从废水中可回收30％一70 ％的蛋白质，在某些情况下还能回收30 ％一50％的脂肪。
③ 生物大分子物质的回收。壳聚糖能沉淀水溶液中的透明质酸、硫酸软骨素、黏朊和核酸。同时也能凝集哺乳动物细胞。壳聚糖的这些作用可在生物化学、组织化学和细胞化学的研究中作为一个得力的工具。壳聚糖对蛋白质、核酸、多糖等生物大分子物质的凝集和回收，无疑是具有很大吸引力的。中国的酒厂、淀粉厂、粉丝厂遍布全国城乡，大量高浓度的洗米水以及淀粉水整日整夜在排向江河，严重污染环境。1升浓的洗米水中加人壳聚糖（使用量 50 毫克川），搅拌后静置15分钟，浊度可下降至72°，1小时后下降至41°，24 小时后下降至 3°，而不加壳聚糖的原水此时浊度为 75°，比加壳聚糖静置15分钟的浊度还要高一些。洗米水中不但有大量的淀粉，还有多量的蛋白质和维生素，经过滤，可回收营养价值较高的淀粉，滤液无色透明。玉米发酵酒精水数量大，有机物含量高，其中的酒糟很难沉降，故需设多级沉淀池，占地面积大，酒糟也不好回收。加入壳聚糖，能在1小时内完全沉淀，同时变得易于过滤，滤出的酒糟经干燥，可用于配合饲料，大幅度地提高了酒糟的利用价值。壳聚糖对大多数蛋白质有很强的凝集作用，加之它本身无毒，因此是从液体中分离和回收蛋白质的理想凝集剂。一般来说，将一定量的壳聚糖乙酸溶液加人到蛋白质悬浊液中，很快就会形成胶状的凝集物，通过离心分离，即可获得蛋白质，其中的壳聚糖可以不必分离，离心液也很清亮。
④ 污泥脱水。污水或废水处理后均产生大量的污泥，其中既有无机物又有有机物及微生物，成分十分复杂，经生化方法处理后仍存在许多问题，因此，污泥脱水一直是困扰人们的一大难题。壳聚糖被认为是一种无毒的、易降解的污泥脱水剂。配合其他混凝剂，效果更好，在日本已使用较多。 ASANO 等报道了日本商品壳聚糖 Flonac 的脱水作用。
⑤ 在分析化学中的作用。由于甲壳素和壳聚糖结构上的特殊性，具有离子交换、螯合、吸附等作用，加上本身是一种高分子化合物，不溶于水和大多数有机溶剂，有一定的刚性和抗压性，便于制备各种各样的衍生物，因此在分析化学上会得到较广泛的应用。这方面的研究工作报道较多，涉及的范围也很广泛。
⑥ 功能材料。膜材料的最基本特点是具有透过作用，用于物质分离过程，如咸水的淡化，废水处理，食品工业和发酵工业中的物质分离，浓缩，人工肾中血液渗析等等。作为膜材料，除了具有一定的透过性能外，还要求有好的物理机械性能，而对于血液的渗透膜这样的医疗卫生材料，还需具有优良的生物学性能。甲壳素和壳聚糖是极有发展前途的天然高分子膜材料。甲壳素和壳聚糖具有很好的成纤性。甲壳素和壳聚糖纤维的生产成本要高于黏胶纤维或醋酸纤维，这就决定了它们只能用于一些特殊场合，如作外科手术缝合线、离子交换纤维、辐射能防御布等。
⑦ 饮用水的净化。自来水的消毒，普通使用氯气或漂白粉，虽然消毒效果好，成本低，但在自来水中会产生和残留三氯甲烷、四氯化碳等卤代物，它们有潜在的致癌作用，活性炭也不能有效地去除。壳聚糖却能有效地除去这些卤代物。用包覆壳聚糖的活性炭作净水剂，既有效地提高活性炭的吸附性能，又降低了单用壳聚糖的费用。
⑧ 织物的整理剂。壳聚糖可作为织物的永久整理剂，使织物耐水洗，耐磨擦，具有固色和增强作用，提高织物的坚牢度，减少皱缩率，并使织物具有滑爽光洁和挺括的外观和手感。衬领和衣衬垫使用壳聚糖处理后既硬挺又不怕水洗。电线的绝缘包布用壳聚糖处理后可提高其绝缘性能及热老化性能。 此外，甲壳素和壳聚糖也可制成具有特殊用途的纤维。
⑨ 日用化学品。壳聚糖溶于稀的弱酸中即为阳离子型高分子电解质，它无色无味、无嗅、无毒副作用，有很高的吸湿和保湿作用，因其含有氨基，与毛、发、皮肤有很好的亲和、渗透作用，而且还有抗菌作用，因此是一种理想的化妆品用高分子化合物。可以用于固发剂、头发调理剂、洗发香波、护肤剂、口腔卫生剂等。
二、在医学上的应用价值。
甲壳素和壳聚糖在医药和卫生材料方面应用研究由来已久，有些研究成果已付诸实际应用，甚至已工业化生产。目前美国、日本等已经尝试将其应用于生物医学领域，如止血剂、治癌剂、抗高胆固醇等。
①杀虫抑菌作用。 a 、杀灭寄生虫。许多温血动物容易感染蜱、螨等寄生虫。动物的寄生虫与细菌、病毒一样，也含有抗原物质，而甲壳素正好是这些寄生虫或某些细菌及真菌最有效的抗原。实验证明，把粉碎得很细的甲壳素用生理盐水配制后，给试验狗受蜱侵害的部位涂抹，数天之后，蜱全部被杀死，而且很快长出新毛。把壳聚糖溶于1％乙酸溶液中配成1％浓度的壳聚糖溶液，每天涂抹成年猕猴被螨损害而发生皮炎的部位，连续3天，就使顽固的皮炎治愈， 10 天后就开始长出新毛。
b、提高对卫生害虫的杀灭效果。为了防治苍蝇、蚊子等卫生害虫，常用的防治手段之一是在门窗上使用滞留喷洒杀虫剂，但若经风吹、雨淋等，杀虫剂会逐渐流失，药效降低，持效期缩短。为此，使用大分子的壳聚糖作为缓释成膜剂，可在药物表面形成具有通透性的不溶于水的半透膜，可延长杀虫剂的持效期，使灭蝇效果提高2倍多。
c 、抑菌作用。在烧伤病人发生绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌和酿脓链球菌感染时，甲壳素和壳聚糖具有明显的抑菌作用，对于一般人体表皮存在的皮肤细菌如表皮葡萄球菌，肠细菌如大肠杆菌和人体真菌如热带白色念珠菌，也是如此。我国南方人易患的“脚气病”，也是一种真菌感染。如果用 l％壳聚糖乙酸溶液涂抹，连续五六天，就能止痒并治愈。口腔溃疡为临床常见多发病之一，以口服或给予抗生素等方法治疗，疗效不够理想。洛美沙星为氟喹酮类抗菌药。李平等以壳聚糖、甘油、明胶为辅料制备的洛美沙星壳聚糖口腔溃疡膜，用于口腔溃疡的治疗，疗效可靠，无不良反应。
d、李平等以壳聚糖为辅料研制的氧氟沙星壳聚糖滴眼液，经兔眼刺激性实验表明，该产品无刺激性，符合滴眼剂的有关质量要求。加人壳聚糖后，既增加了药液黏度，又可使药物在眼内的滞留时间延长，可望增加药物吸收，从而提高疗效。
e ．产科感染常以口服或肌注抗菌药治疗，由于病灶局部药物浓度低，疗效不理想。应用壳聚糖、明胶、甘油为基质制备的氟罗沙星壳聚糖阴道栓治疗，可避免肝脏首过作用和胃肠道生理关卡效应，能降低毒副作用，提高生物利用度，增强疗效。而且又利于创伤组织的再生、修复和愈合。
②医用纤维和膜。a 、手术缝合线。用甲壳素作原料可以制成外科手术缝合线，它的一个好处就是可以被有机体吸收而不用拆线，原因是因为甲壳素被酶水解成单糖或寡糖而实现的。目前外科手术仍是使用羊肠线，它的不足之处是缝合和打结不好操作，且容易产生抗原抗体反应，伤口愈合后必须拆线。壳聚糖纤维制成的缝合线，在预定时间内有很强的抗张强度，在血清、尿、胆汁、胰液中能保持良好的强度。缝合和打结操作性好，在体内有良好的适应性，尤其是经过一定时间，壳聚糖缝合线能被溶菌酶所酶解，从而被人体自行吸收，因此，当伤口愈合后，不必再拆线．
b、医用纤维纸和膜。现在，外科手术常用纸代替纱布贴于人体组织表面。由植物纤维或合成纤维制成的纸容易引起炎症，甲壳素有消炎作用，用甲壳素纤维造的纸既柔软又消炎，是理想的材料。另外可用壳聚糖纤维或甲壳素纤维制成无纺布，还可以将聚氨基酸溶液与甲壳素混合均匀后涂在平板玻璃上浸人凝固剂制成薄膜，同样用做医用材料，这种薄膜均匀、透明、手感柔软，具有良好的弹性和强度。
c 、人工肾膜。壳聚糖具有足够的机械强度，可以透过尿素、肌酐等水分子有机物，但不透过 Na ＋、 K ＋、 Cl?等无机离子及血清蛋白，透水性好，是一种理想的人工肾用膜。
d、人造皮肤。用壳聚糖或甲壳素造成的人造皮肤，柔软、舒适，与创面的贴合性好，既透气，又吸水，具有抑制疼痛和止血的功能，有抑菌消炎作用，随着伤口慢慢愈合，自身皮肤生长，它能自行溶解被机体吸收，免除了揭除时流血多及病人的痛苦，同时能促进皮肤的再生，对治疗高热创伤特别有效。
③ 药物载体。近年来，药理学的一个热门课题就是采用新材料、新工艺制造缓释药物和定向输送药物。现在市场上已出现这类新剂型的药物。甲壳素和其衍生物也是颇受青睐的载体材料，因为它们能使人体内的溶菌酶分解，分解产物不会对人的健康带来任何妨害，这是合成高分子和一些天然高分子所无法比拟的。此外，将壳聚糖用作药物的载件和运输工具，控制壳聚糖在体内的酶水解速度，就可控制药物的释放速度。
a、缓释膜。经研究证实，分子量低于2900的化合物可以透过壳聚糖膜，作为分子量更低的药物，则更能顺利地透过此膜，这是壳聚糖或甲壳素可作为药物缓释膜的基础。许多药物可以制成甲壳素衍生物的缓释膜，例如抗菌素类的四环素、新霉素和杆菌肽，抗病毒类的碘苷，抗过敏性的氯曲米通，抗炎类的氢化可的松等。
b、缓释凝胶。缓释凝胶是在制备过程中直接用干燥的方法排除溶剂，最后形成凝胶，药物被包埋在其中，它们被植人体内后是蚀解式的缓释，即表层高分子材料吸水膨胀和形成凝胶，使水分不能很快进人内部溶解药物，只有当水分能进人内部后，才有药物慢慢溶出，直至药物释放完全为止。
c、缓释胶囊。缓释胶囊既不同于常见的明胶硬胶囊药物，也不同于微胶囊药物。它是由高分子材料制成的中空纤维或膜内装填药物，药物通过该中空纤维或膜的壁恒定地向外扩散，并在相当长的时间内维持恒定的释药速率。甲壳素或壳聚糖作为这种载体的一个突出好处是药物释放尽后，载体会被人体内的溶菌酶分解并能够完全被组织吸收。用它制成的中空纤维或薄膜是一种很好的缓释胶囊材料。 ④ 抗癌作用。壳聚糖具有直接抑制肿瘤细胞的作用。在含有1 × 10?５癌细胞的溶液中，加人0.5毫克/毫升壳聚糖溶液，24 小时后癌细胞全部死亡。但甲壳素不能直接抑制癌细胞，必须通过活化免疫系统显示抑制癌细胞的作用。 ⑤ 凝血剂和抗凝血剂。壳聚糖本身有很强的凝血作用，可以将其硫酸化后，又变成肝素类似物而具有抗凝血作用。高黏度壳聚糖溶液的使用效果要比明胶海绵好，还能防止感染。用粉末壳聚糖或壳聚糖溶液处理医用纱布，能制得止血纱布。涤纶人工血管经壳聚糖溶液浸渍过植入人体后，很快就会形成凝血层，减少了血液的损漏和病人的痛苦。 ⑥ 眼科材料。甲壳素和壳聚糖可以制作接触镜片（即隐形眼镜）和接触镜片的清洗液，还可制作人造眼泪和消炎眼药膏。壳聚糖制作带色接触镜片，颜色可以持久。
a、隐形眼镜清洗液：
表面活性剂：3.5%
乙基汞硫代水杨酸钠：0，,04%
乙二胺四乙酸二钠：0.2 %
壳聚糖： 0.8 %
蒸馏水：余量
b、人造泪。眼内自然泪分泌不足或使用隐形眼镜的人感到眼内干涩时，可滴加人造泪。人造泪可用1.8％一 3.4％无菌壳聚糖溶液与0.5％聚氧化乙烯脱水山梨酸一油酸醋配成等渗溶液，并用0.5％氯化丁醇作防腐剂。
三、在农业上的应用价值
1、种子处理剂。壳聚糖可用作许多粮食、蔬菜作物种子的处理剂，激发种子提前发芽，促进作物生长，提高抗病能力，从而提高粮食和蔬菜产量。棉花种子经壳聚糖处理后，比对照组提前一天出苗，出苗率比对照组高出13.7% ，提前 2 天开花，提前2天结铃，提前2天吐絮，株高没有明显变化，每亩增产11.8％。壳聚糖用于多种粮食、蔬菜作物的种子处理（浸种、拌种、包衣）可促进种子提前发芽、作物生长、激发抗病能力，提高产量和品质。这一领域近年来研究成果较多。关于甲壳素应用于种子处理后提高产量和改进品质，增加抗病性的机理，正在深入的研究中。壳聚糖能在种子表面形成一层保护膜，利于保持种子水分供作物需要，如果土壤水分过多，又能阻断水分，防止种子烂掉，有利于种子发芽和出苗。用不同数量壳聚糖处理小麦、水稻、玉米等几个作物种子，均有取得增产的报道，国外报道壳聚糖可使茶叶味道更香醇，水稻的抗寒能力更强，可使番茄颜色靓丽，含糖量提高等。
2、液体土壤改良剂。利用壳聚糖的抗菌能力和改善土壤的作用，可将壳聚糖与可溶性蛋白（如胶原蛋白）合成液体土壤改良剂。这种改良剂有适当的稳定性和具有可降解性，降解以后是优质的有机肥料，可供作物吸收。并且能抑制土壤中的病原菌生长和繁殖，同时能有效地改善土壤的团粒结构，因此是一种比较理想的液体土壤改良剂。在使用时，喷到土壤表面的液体土壤改良剂能形成一层薄膜，因此还有保墒作用。也可将农药或化肥掺入其中，使它们均匀分散和取得缓释放的效果。土壤中含有壳聚糖，能促进植物生长。
3、病虫害防治剂。壳聚糖对植物病原菌的孢子萌发和生长有阻碍作用，并对病原菌感染的防护机制有诱导作用。在25 ℃ 时，随壳聚糖浓度或脱乙酰基程度的增加，其抑菌作用增强。例如，用0.4％的壳聚糖溶液喷洒烟草，10 天内可减少烟草斑纹病毒的传播；喷洒 0.1 ％壳聚糖可阻止豆科植物免受病原菌的侵染，菜豆将减少由苜蓿花叶病毒造成的损伤。浸种处理可使小麦纹枯病发病率降低30 ％一 50 % ，大豆根腐病发病率降低42 ％。种子处理可防治水稻胡麻斑病、花生叶斑病和埃及豆萎蔫病。芹菜苗用25 一 50 微克／毫升壳聚糖浸根可防治尖抱镰刀菌引起的萎蔫症；番茄浸根或喷施可防治根腐病；黄瓜水培液中加入壳聚糖可控制由腐霉菌引起的猝倒病等。
4、植物或园艺作物的抗病诱活剂。甲壳素（几丁质）的诱导抗病性，近年来报道较多，如壳聚糖的降解产物对黄瓜幼苗离体叶片及整株都能诱导出几丁质酶活性，而且这种诱导作用是可以传导的。植物体内不含甲壳素、壳聚糖的成分，但却具有几丁质酶。这些酶能与植物病原菌或害虫外皮的甲壳素反应，并阻止其侵入植物组织内，从而增强了植物自身对敌害的防御能力。树组织附上一层几丁质膜后，这些植物组织中的几丁质酶的活性比没有附上的提高 4 倍，可加快树组织的伤口愈合。
5、杀线虫剂。线虫近年来给水果、蔬菜和有核作物造成很大危害、将壳聚糖与适当的载体物质相混，可制成一种对防治线虫非常有效的天然物农药。它不溶于水，不会对地下水造成污染。它的杀虫作用与化学制剂不同，不是直接杀死害虫，而是促使上壤中微生物产生一种能杀死线虫及其虫卵的酶，而达灭火虫的目的。这种杀线虫剂在美国已开始使用，其商品名是Clando San，主要用于苗圃及园艺作物，如草莓等。当用1% 量施人土壤时，能在60天内控制线虫的发生。
6、果蔬保鲜剂和食品防腐剂。壳聚糖保鲜剂天然、安全、无毒，是来自于自然又回归自然的环保保健型保鲜剂；具有优良的成膜性和附着性。形成一层选择透气性保护膜，限制了氧气的进入，但不影响二氧化碳的通透，使果实处于自发调节的微气调状态从而延缓了果实的成熟衰老进程，具有广谱的抗菌活性。不但能抑制果实表面的细菌，还能抵御外面病菌的侵人，达到防腐保鲜的作用；具有良好的保湿性。壳聚糖保鲜剂的功能在于为果蔬产品创造了一个良好的气体环境，减缓了果蔬成熟衰老的生化反应，降低了水分的蒸腾，抵抗和抑制了病原菌的侵染，提高了保鲜率，延长了货架寿命，从而达到保鲜的效果。有研究表明 1 ％壳聚糖涂膜可降低杨梅果实呼吸速率，保持果肉硬度，延缓总酸和总糖含量的下降以及还原糖的上升，贮藏 16 天后仍然具有较高的商品价值，比目前常采用的低温处理保鲜期延长 4 一 7 天。此外，利用壳聚糖保鲜的措施还已应用于苹果、草莓等水果。
四、在食品上的应用价值
由于甲壳素或壳聚糖是无毒和安全的天然高分子化合物，而且是一种功能高分子，分子链上具有特殊的功能团，因此比起许多高分子化合物来，更适合于食品工业使用。近 20 多年来，已开发了许多应用方法和产品。主要有以下 3 个方面：
① 液体处理剂。甲壳素和壳聚糖可作为许多液体产品或半成品的除杂处理剂和脱酸剂，对于除杂处理来说，实质上大部分也是发挥壳聚糖的絮凝作用。
a、澄清糖汁。甘蔗糖厂从甘蔗榨汁后必须除去其中的杂质，一般的有机杂质不难通过过滤来除去，问题是可溶性的有机和无机胶体物质，极难清除，使用壳聚糖可改善过滤性能，提高出糖率和工时利用率。
b、净化糖蜜。用单宁酸与壳聚糖并用来处理糖蜜，则能有效地澄清糖蜜，即使糖蜜的固形物含量高达50 ％一60 % , 胶体杂质也能迅速凝集沉降。
c、酒类除浊。在黄酒生产中，加人一定比例壳聚糖可使瓶底不易出现沉淀物，增加了稳定性，还改善了口感。
D、果汁的澄清。在用葡萄榨汁的时候加入壳聚糖进行预处理，获得澄明清凉的葡萄汁，然后再去发酵制成葡萄酒，这样可获得优质的葡萄酒，达到出口要求。据日本专利介绍，壳聚糖可用于净化原糖汁，除去原糖汁中的无机和有机胶体物质、纤维素、石灰和其他微小悬浮物。糖汁中添加2一 50 毫克／千克壳聚糖，糖汁中的悬浮物迅速凝集，形成的凝集物颗粒大，沉降快，由絮凝物形成的糖泥易于过滤，上层糖汁澄清度高。国内在甘蔗糖厂和甜菜糖厂作了试验，也取得了满意的效果。
壳聚糖为果酒和果汁的处理提供了一种新型的快速澄清剂。壳聚糖的操作安全性高于明胶一单宁；澄清时间仅需加胶法的1 /7一1/10 ；酒脚很少，可比加胶法多得原酒4％以上。因此，采用壳聚糖作果酒的絮凝剂，可减少生产周转用的贮罐，增加原酒得率，经济效益显著。另外，壳聚糖还具有螯合作用，可螯合 3 价铁离子，有一定的除铁效果。
根据长期积累的经验，对红葡萄酒、白葡萄酒、山碴酒、山枣酒、苹果酒等各种发酵或浸泡果酒，以及葡萄汁、山植汁、苹果汁等果汁的处理，一般使用25一30 毫克／千克的壳聚糖即可。苹果汁中含有大量果胶，使用别的澄清法处理很难奏效，惟有壳聚糖，效果尤佳，仅需20毫克 /千克，就能很快絮凝，自然沉降，得到清亮的苹果汁。
e 、果汁脱酸。许多果汁是有酸味的，里面含有较多的有机酸。如果要制得没有酸味或酸味小一些的果汁，即可用壳聚糖处理。由于壳聚糖能与有机酸生成盐，因此在液体中加入粉状壳聚糖搅拌，过滤后即能使该液体除酸。
f、防止酸沉淀。酿造好的醋容易产生沉淀，这种沉淀产生的原因是醋中的金属离子与单宁等多酚类物质螯合造成的。因为甲壳素可以有效地吸附溶液中的多酚类化合物，因此，用甲壳索处理醋，既除去醋中的多酚类物质防止了沉淀的产生，同时由于去除了单宁等多酚类物质，而这些物质又都带有苦涩味，因此也改善了醋的口感，能提高成品醋的品质等级，能使醋长期保存。
g ．食品加工废水的处理。食品加工产生的废水，对环境的污染十分严重，处理难度很大。近20年来，壳聚糖作为一种无毒、高效的天然高分子混凝剂，在食品废水处理方面已受到了高度重视。
h、生物大分子的回收。日本专利报道壳聚糖可以用来处理浓缩鱼汤。在浓缩鱼汤中加人壳聚糖，立即形成凝聚物，然后用高速离心机分离掉鱼屑，滤液十分清亮，鱼肉等悬浮物全部得到回收。用同样的方法处理豆浆，可得到大豆蛋白，只要用滤布就可过滤，蛋白质的收率达99% ，滤液中的固形物仅残留0.95％。壳聚糖也可用于家禽加工厂的废水处理。在蛋品加工厂，蛋壳洗涤水用壳聚糖可回收其中的蛋白质，使水中的悬浮固体减少70％一 90％。
② 添加剂。
a、组织形成剂。壳聚糖与酸性多糖反应，生成壳聚糖的酸性多糖络盐，此络盐呈肉状组织纤维，可作为组织形成剂与猪肉、牛肉、鱼和禽肉等混合，制成优质和低热量的填充食品，也可通过添加香料、调料和色素等制成各种人造肉，供既喜欢吃肉又不能吃肉的人食用。
b、增稠剂。微晶甲壳素粉碎后悬浮在水中，剧烈搅拌后形成均匀的凝胶状触变分散体，可作为食品的增稠剂和稳定剂，用于蛋黄酱、花生酱、芝麻酱、玉米糊罐头、含沙司罐装食品、奶油代用品、酸性奶油、酸性奶油代用品等。但微晶壳聚糖比微晶纤维素贵得多，在中国还未有推广价值。
c、制品凝固剂。我国生产豆腐等豆制品传统用盐卤或石膏粉使豆浆凝集，现在又推广使用δ 萄糖酸内酯做凝固剂，日本专利介绍也可用壳聚糖作凝固剂，做出来的豆腐同样洁白细嫩。方法是在1000份豆浆（含固量2.96% ）中加入60份0.4％壳聚糖溶液（溶于0.2％乙酸溶液中），搅拌后大豆蛋白迅速凝集，过滤脱水后得到88份含水率为76.8 ％的豆腐。压滤出来的豆浆水清澈透明，固形物含量只有 0.95% ，比常用的δ 葡萄糖内酯要好。 ③ 功能食品。 a ．减肥食品。由于人们生活水平越来越高，肥胖者越来越多，肥胖病成了当前发达国家和我国一些生活水准高的大、中城市居民最为头痛的事。
因此减肥食品层出不穷，成为热销货之一。壳聚糖具有降醋和降胆固醇作用。 FURDA 从实验中发现，哺乳动物摄人壳聚糖后，在体内可与脂类物质（如甘油三酯、脂肪酸、胆汁酸、胆固醇等）结合形成络盐或复合物，这种产物由于具有很强的疏水性而不被胃酸所浸润，也就不被胃酸所水解，不被消化系统消化吸收，从而随粪便排出。实验还发现，壳聚糖与这些脂类物质结合后，仍然能进一步结合相当于它们自身重量许多倍的脂类物质。因此，认为壳聚糖或壳聚糖的脂肪酸络盐可以作为脂肪清除剂添加到食品中去，一方面减少人体对脂类物质的吸收，促进脂类物质排出体外，另一方面因结合食品中的脂肪而减低了食品的热量，同时又能满足人们对脂肪的口感要求。
这种食品就成为减肥食品。虽然可以直接食用壳聚糖制成的减肥食品，但由于壳聚糖不只是结合脂类，还可与重金属螯合、凝集白细胞和固定活细胞等作用。因此，应该使用壳聚糖的脂肪酸盐加人食品中比较保险。壳聚糖的脂肪酸盐的一般制法是在剧烈搅拌下使用乳化剂使脂肪酸在水中乳化，同时加人一些防腐剂、抗氧化剂，然后加人粉末状的壳聚糖，均匀处理后过滤，即得产品。使用的脂肪酸一般是亚油酸、亚麻酸等可食用的脂肪酸。脂肪酸与壳聚糖的比例通常为 0.1 ：1,0至 5：1 。 b ．用壳聚糖的油酸盐可制作色拉调味料：
食盐：6.3
乳脂干酪：149.0
高果糖浆：17.6
醋：14.0
脱水荷兰芹：1.5
油：38.4
壳聚糖的油酸盐 ：20.5
青纹干酪香精微量水：53.0
c 、可食薄膜。现在食品包装的可食用薄膜基本上都是由淀粉制造的。这种薄膜耐油，对氧气、二氧化碳等气体的透气性小。但是这类薄膜都是水溶性的，对于含水量高的食品或液体则不适合。日本研究了在淀粉中掺用壳聚糖可改善这种薄膜的耐水性。壳聚糖在薄膜中所占比例越大，耐水性能越好。d ．纯天然机能性奶制品。据国家专利申请号00115951报道，在常规的奶制品的生产过程中，在配料或制作过程中或在成熟型中加几丁质聚糖或其衍生物，这种机能性奶制品除保持原种奶制品的口感、风味，对人体有特殊营养外，它还对胎儿、婴幼儿、儿童生长，保护中老年胃肠功能，平衡血脂、血糖、血压有特殊效果，并能清除体内重金属和放射性物质。
在普通奶制品中每千克添加10－500克几丁聚糖或衍生物即可达到要求。④食品工业上的抑菌剂。壳聚糖以其独特的结构对许多真菌具有抑制作用。据日本报道，壳聚糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、小肠结炎耶尔森氏菌、鼠伤寒沙门氏菌和李斯特单核增生菌等5中常见食物中毒的菌有较强的抑制作用。日本已有将壳聚糖作为食品防腐剂的专利。目前许多国家用醋酸作为鲜肉的防止和减少细菌污染的消毒剂。用壳聚糖溶液处理的鲜肉，其抑菌作用好于醋酸，可延长鲜肉货架期2天 。壳聚糖对肠杆菌科菌、肠球菌和梭状芽孢杆菌的抑制作用最强。
壳聚糖 - 前景展望
中国国内用甲醛和乙酸酐为交联剂，制备了以壳聚糖为母体的壳聚糖凝胶LCM-X(LCM1,LCM2)。并对其性质进行研究。国内外关于壳聚糖凝胶的研究及应用报导较少。制备LCM-X既不溶于水，稀酸和碱溶液，也不溶于一般的有机溶剂，但是LCM-X是具有活性基团(NH2)的凝胶，并且具有较好的机械强度和化学性质稳定性等优良性能且不需特殊处理，即带有活性基团(NH2)，以及其母体几丁质资源丰富，价格低廉，是一种很有应用前景的生物多聚物。但是由于尚未找到适宜的分散剂，致使LCM-X未能形成颗粒化的产品，应用受限制。这一点有待于进一步研究解决。
中国国内外对水凝胶的方面的研究很重视，开发新的水凝胶资源是主要的任务之一，水凝胶具有优良的生物相容性，抗凝血性，吸水溶胀性和良好的光学性能。在固定化酶，细胞分离，蛋白制备，缓释药物，较接触旋的制造以及人工脏器的研究中具有重要的作用。但是在中国国内外见详细的报导有关壳聚糖水凝胶性质的研究，中国国内仅对水凝胶的初步性质进行了探索，结果认为水凝胶以甲醇为成胶介质凝胶的吸胀性最强，交链度与壳聚糖水凝胶的RV值成反比。关于壳聚糖凝胶的研究有待于进一步开展。
壳聚糖作为饲料添加剂应用，能够提高动物免疫性能，发挥类抗生素的作用，并能降低血浆中胆固醇、总胆红素、甘油三酯水平，调节脂质代谢，从而改善胴体品质。多种壳聚糖改性产物，如交联壳聚糖。壳聚糖微球、壳聚糖纳米粒子等也已得到较好应用。壳聚糖还可以去除内毒素，对组织不产生毒性影响，无溶血效应，无热源性物质，是一个很有希望的脱毒剂。壳聚糖是一种天然的生物高分子吸附剂。如将壳聚糖制作成纳米微粒，作为饲料添加剂应用于动物生产中，有望去除通过食物链残留于动物产品中的重金属、农药等有害物质，提高动物产品安全性指标。壳聚糖具有螯合重金属离子的活性，已作为水质净化剂应用于工农业中，并且制备壳聚糖的主要原料是废弃的虾壳、蟹壳。因此，壳聚糖推广应用还具有十分重要的环保意义。
甲壳素 http://libcxy.blog.hexun.com/65190505_d.html
壳聚糖 http://libcxy.blog.hexun.com/65190605_d.html
甲壳素在日用及化妆品中的应用 http://libcxy.blog.hexun.com/64969333_d.html
甲壳素和壳聚糖的应用
蝇蛆中甲壳素、壳聚糖的提取 http://libcxy.blog.hexun.com/19539081_d.html
