[纤维知识]甲壳素纤维

　　生意社6月5日讯

　　1.甲壳素的发现

　　1811年，法国一位研究自然科学史的H.Braconnot教授，用温热的稀碱溶液反复处理蘑菇，最后得到一些纤维状的白色残渣，他以为从蘑菇中得到了纤维，并把这种来源于蘑菇的的纤维称之为Fungine，意即真菌纤维素。

　　1823年.又一位法国科学家A.Odier从甲壳类昆虫的翅膀中分离出同样的物质，他认为此物质是一种新型的纤维素，使命名为Chitin。

　　1843年，法国的A.Payen发现Chitin与纤维素的性质不大相同。同年，法国人J.L.Lassaigne发现Chitin中含有氮元素，从而证明Chitin不是纤维素，而是一种新的具有纤维性质的化合物。

　　1878年，G.Ledderhose从Chitin的水解反应液中检出了氨基葡萄糖和乙酸；1894年，E.Gilson进一步证明了Chitin中含有氨基葡萄糖，而后来的研究表明，Chitin是由N-乙酰氨基葡萄糖缩聚而成的，或者说组成Chitin的单体是N-乙酰氨基葡萄糖。从1811年发现Chitin到研究清楚其结构，前后几乎用了将近100年的时间。

　　Chitin这个词是由希腊文衍变而来的，意即“被膜、铠甲”。Chitin译为中文，叫甲壳素。甲壳素是由N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖以β-1，4糖苷键形式连接而成的多糖，也就是N-乙酰-D-葡萄糖胺的聚糖。

　　甲壳素是地球上仅次于纤维素的数量第二大的天然有机化合物，它主要由动物生成，广泛存在于甲壳纲动物虾和蟹的甲壳、昆虫的甲壳、真菌(酵母、霉菌)的细胞壁和植物(如蘑菇)的细胞壁中，估计自然界每年生物合成的甲壳素将近100亿吨。甲壳素亦是地球上除蛋白质外数量最大的含氮天然有机化合物。

　　甲壳素在自然界的存在，还有一个重要的方面往往被人忽视，那就是在自然界生长、繁衍着的含有甲壳素的各种各样的生物，在其死亡腐烂后成为肥料的同时释放出甲壳素，甲壳素在自然界经受降解和脱乙酰基过程，产生不同分子量的甲壳素及不同分子量、不同脱乙酰度的壳聚糖。在广袤的田野、森林和大草原的土壤中，都有甲壳素和壳聚糖的存在；而在贫瘠的土壤和沙化的土壤中，则很少有甲壳素和壳聚糖的存在，这从一方面反映出甲壳素在自然界生态平衡中的重要性。

　　甲壳类动物外壳的结构材料就是甲壳素，它既有生理作用，又能保护机体防止外来机械性冲击；同时，还具有吸收高能辐射的性能。在真菌的细胞壁中，甲壳素与其他多糖相连，在动物体内，则是与蛋白质结合成蛋白聚糖。虾、蟹壳中的甲壳素与蛋白质是共价结合，是以蛋白聚糖的形式存在的，同时伴生着碳酸钙。甲壳素在蟹壳中呈纤维状互相交错或无规的网状结构，并平行于壳面分层生长，蛋白质以甲壳素为骨架，沿甲壳素层以片状生长；无机盐呈蜂窝状多孔的结晶结构，充填在甲壳素与蛋白质组成的层与层之间的空隙中。甲壳素与蛋白质之间共价结合以蛋白聚糖的形式存在，1955年Hackman证明甲壳素和N-乙酰氨基葡萄糖(甲壳素的残糖基)能与α—氨基酸、肽和角蛋白反应，得到稳定的共价结合物，但这种结合物在某种pH条件下会分解。

　　2.什么是甲壳素纤维

　　甲壳素纤维是利用高尖端生产技术将脱乙酰化度98%以上的高纯度甲壳胺通过湿式纺丝法生产的高纯度甲壳胺纤维。

　　生产工艺路线为：将蟹壳等制成甲壳素粉末,然后溶解在适当的溶剂中形成纺丝原液,再通过纺丝头挤出单纤维,在凝固浴中凝固后,洗涤烘干即成甲壳素纤维。

　　3.甲壳素纤维的作用

　　1.药理作用

　　1)除臭、生态抑菌

　　甲壳素纤维是自然界中的唯一的阳离子性纤维，其所带阳离子与构成细菌细胞壁的唾液酸(SIALIC)或磷脂质阴离子发生离子结合，通过正负电荷相互作用，吸附在细菌细胞表面产生穿刺作用，渗透到细菌细胞壁内，阻碍遗传因子从DNA到RNA的转移，造成细菌细胞代谢的紊乱，导致细菌死亡，同时，甲壳素纤维能诱导细菌自身产生甲壳酶，促使细菌细胞壁分解而抑制细菌细胞生长，可以抑制葡萄状球菌和绿脓菌等细菌的增殖，以及镰刀菌等霉菌的生育。