甲殼質

1811年法國學者布拉克諾（Braconno）發現。

1823年由歐吉爾（Odier）從甲殼動物外殼中提取。

一般通稱：甲殼質，甲殼素，（經脫乙醯化后稱為）殼聚糖.

英文名稱：Chitin.

中文學名：幾丁質、甲殼素

化學名稱：β-（1→4）-2-乙醯氨基-2-脫氧-D-葡萄糖

別名：殼多糖、幾丁質、甲殼質、明角質、聚乙醯氨基葡糖

分子式及分子量：（C8H13NO5）n (203.19)n

性狀：外觀為類白色無定形物質，無臭、無味。

能溶於含8%氯化鋰的二甲基乙醯胺或濃酸；不溶於水、稀酸、鹼、乙醇或其它有機溶劑。

自然界中，甲殼質廣泛在於低等植物菌類、蝦、蟹、昆蟲等甲殼動物的外殼、真菌的細胞壁等。

它是一種線型的高分子多糖，即天然的中性粘多糖，若經濃鹼處理去掉乙醯基即得脫乙醯殼多糖。甲殼質化學上不活潑，不與體液發生變化，對組織不起異物反應，無毒，具有抗血栓、耐高溫消毒等特點。脫乙醯殼多糖是鹼性多糖，有止酸、消炎作用，可降低膽固醇、血脂。

純甲殼素是一種無毒無味的白色或灰白色半透明的固體，在水、稀酸、稀鹼以及一般的有機溶劑中難以溶解，因而限制了它的應用和發展。後來人們在研究探索中發現，甲殼素經濃鹼處理脫去其中的乙醯基就變成可溶性甲殼素，又稱甲殼胺或殼聚糖，它的化學名稱為（1→4）-2-氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖，或簡稱聚胺基葡萄糖。這種殼聚糖由於它的大分子結構中存在大量氨基，從而大大改善了甲殼素的溶解性和化學活性，因此使它在醫療、營養和保健等方面具有廣泛的應用價值。甲殼素是地球上存量極為豐富的一種自然資源，也是自然界中迄今為止被發現的唯一帶正電荷的動物纖維素。由於它的分子結構中帶有不飽和的陽離子基團，因而對帶負電荷的各類有害物質具有強大的吸附作用。同樣它也能清除人體內的“垃圾”，達到預防疾病、延年益壽的目的。由於甲殼素具有這種獨特功能，它被歐美科學家譽為和蛋白質、脂肪、糖類、維生素、礦物質同等重要的人體第六生命要素。

甲殼質的化學結構和植物纖維素非常相似。都是六碳糖的多聚體，分子量都在100萬以上。纖維素的基本單位是葡萄糖，它是由300～2500個葡萄糖殘基通過β1，4糖甙鏈連接而成的聚合物。幾丁質的基本單位是乙醯葡萄糖胺，它是由1000～3000個乙醯葡萄糖胺殘基通過p1，4糖甙鏈相互連接而成聚合物。而幾丁聚糖的基本單位是葡萄糖胺。

1．分子量 甲殼質是高分子量物質，其分子量可達100萬以上。分子量越高吸附能力越強，適合工業、環保領域應用。低分子量容易被人體吸收。分子量為7000左右的幾丁聚糖，大約含30個左右的葡萄糖胺殘基。

2．脫乙醯基純度 幾丁質經過脫乙醯基成為幾丁聚糖。幾丁質因為不溶於酸鹼也不溶於水而不能被身體利用。脫乙醯基后可增加其溶解性因此可被身體吸收。N-乙醯基脫去55%以上的則稱為殼聚糖。

（1）節肢動物主要是甲殼綱，如蝦、蟹等，含甲殼素高達58%~85%；其次是昆蟲綱（如蝗、蝶、蚊、蠅、蠶等蛹殼等含甲殼素20%~60%）、多足綱（如馬陸、蜈蚣等）、蛛形綱（如蜘蛛、蠍、蜱、蟎等，甲殼素含量達4%~22%);

（2）軟體動物 主要包括雙神經綱（如石鱉）、腹足綱（如鮑、蝸牛）、掘足綱（如角貝）、瓣鰓綱（如牡礪）、頭足綱（如烏賊、鸚鵡）等，甲殼素含量達3%~26%;

（3）環節動物 包括原環蟲綱（如角窩蟲）、毛足綱（如沙蠶、蚯蚓）和蛭綱（如螞蝗）三綱，有的含甲殼素極少，而有的則高達20%~38%;

（4）原生動物 簡稱原蟲，是單細胞動物，包括鞭毛蟲綱（如錐體蟲）、肉足蟲綱（如變形蟲）、孢子蟲綱（如瘧原蟲）、纖毛蟲綱（如草履蟲）等，含甲殼素較少；

（5）腔腸動物包括水螅蟲綱（中水螅、簡螅等）、缽水母綱（如海月水母、海蟄、霞水母等）和珊瑚蟲綱等，一般含甲殼素很少，但有的也能達3%~30% ;

（6）海藻 主要是綠藻，含少量甲殼素；

（7）真菌 包括子囊菌、擔子菌、藻菌等，含甲殼素從微量到45%不等，只有少數真菌如Olm ycetes和Triohamycetes不含甲殼素；

（8）其他動物的關節、蹄、足的堅硬部分，以及動物肌肉與骨接合處均有甲殼素存在。除此之外，在植物中也發現低聚的甲殼素或殼聚糖，一種情況是植物細胞壁受到病原體侵襲時，一些細胞壁中的多糖降解為有生物活性的寡糖，其中就有甲殼六糖，典型的例子例子是樹榦受傷后，在其傷口癒合處發現了甲殼六糖；另一種情況是根瘤菌產生的脂寡糖，也是甲殼四糖、甲殼五糖和甲殼六糖。

醫學名為：幾丁聚糖（聚葡萄糖胺/殼聚糖）

（一）可被酶分解而吸收 甲殼質是食物纖維素不易被消化吸收。若甲殼質和蔬菜、植物性食品、牛奶和雞蛋一起食用可以被吸收。在植物和腸內細菌中含有殼糖胺酶、去乙醯酶、體內存在的溶菌酶以及牛奶、雞蛋中含有卵磷脂等共同作用下可將甲殼質分解成低分子量的寡聚糖而被吸收。當分解到六分子葡萄糖胺時其生理活性最強。吸收部位主要在大腸。

（二）溶於酸性溶液形成帶正電的陽離子基團 甲殼質分子中含有氨基（一NH2。），具有鹼性，在胃酸的反應下可生成銨鹽，可使腸內PH值移向鹼性側，改善酸性體質。反應中生成帶正電荷的陽離子基團，這是自然界中唯一存在的帶正電荷可食性食物纖維。

（三）對人體細胞有很強的親和性 進入人體內甲殼質被分解成基本單位時就是人體內的成分，殼糖胺的基本單位是葡萄糖胺，葡萄糖胺是人體內存在的；而甲殼質的基本單位是乙醯葡萄糖胺，它是體內透明質酸的基本組成單位。因此，甲殼質對人體細胞有良好的親和性，不會產生排斥反應。

（四）溶解后的幾丁聚糖呈凝膠狀態，具有較強的吸附能力。因甲殼質分子中含有羥基、氨基等極性基團，吸濕性很強，可用做化妝品保濕劑。

（五）甲殼質是天然纖維素（動物性食物纖維），沒有毒性和副作用，其安全性和砂糖近似。（砂糖致死量為18g/kg，而甲殼質為16g/kg）。

（六）可螯合重金屬離子，作為體內重金屬離子的排泄劑。

在工業上可做紡織品防霉殺菌除臭劑，可以通過後處理附著於紡織品纖維上，是紡織品提高附加價值的方法之一，用於製造內衣褲，襪子，家用特殊功能紡織品。醫用手術衣/布，傷口敷料，燒傷創面敷料或深加工為人造皮膚用於大面積燒傷的治療. 由於殼聚糖是陽離子型天然聚合物，有良好的扼制微生物/細菌/黴菌的作用，可以應用於食品保鮮，食品內包裝，無毒無污染。將殼聚糖製成溶液噴塗於經清洗或剝除外皮的水果上，殼聚糖干后形成的薄膜無色無味通氣，食用時不必清除薄膜. 也可應用於染料、紙張和水處理等。在農業上可做殺蟲劑、植物抗病毒劑。漁業上做養魚飼料。化妝品美容劑、毛髮保護、保濕劑等。醫療用品上可做隱形眼鏡、人工皮膚、縫合線、人工透析膜和人工血管等。

1、降血脂作用　血脂是指血液中脂類的含量。廣義的脂類指中性脂肪（甘油和甘油三酯）和類脂質（膽固醇、膽固醇酯和磷脂）。

“甲殼質”可通過幾個途徑產生驅脂作用。

1）“甲殼質”阻礙脂類的消化吸收：進入腸腔的脂類因難溶於水無法吸收，需經過膽汁酸的乳化作用，將脂肪變成很小的油滴，以此來擴大與胰脂酶的接觸面積利於脂肪的消化。肝臟生成的膽汁酸（帶負電荷）經膽道排入腸腔非常容易與聚集它周圍的甲殼質（帶正電荷）結合，形成屏障而妨礙吸收，同時由消化道排出體外。大量的膽汁酸被消耗，從而阻礙脂類的吸收，實現降低血脂。

2）“甲殼質”有利於膽固醇轉化：人體內的膽固醇主要來自食物攝入和自身合成。當人們一提到膽固醇往往會談虎色變，認為膽固醇是造成心腦血管動脈硬化疾病的元兇，因而把膽固醇看成是對人體有害的物質。但是，任何事物都有其相對性，實際上膽固醇也是我們身體不可缺少的物質。他是構成腦、神經、性激素、細胞膜等的重要物質，而脂肪消化吸收時不可缺少的膽汁酸，也是膽固醇轉化而來的。因此，膽固醇的值應保持在一個正常的範圍之內。少了影響膽汁酸轉化引起消化不良；一旦過剩，就會聚集在血管壁上，使血液循環惡化，引發動脈硬化等疾病。

低密度脂蛋白為膽固醇的主要攜帶者，膽固醇於肝臟轉化為膽汁酸，儲存於膽囊內，排入十二指腸將參與脂類的消化吸收過程，其後，95%的膽固醇被腸壁吸收入血重新回到肝臟，即所謂的膽汁酸的肝腸循環。小腸內的膽汁酸與甲殼質結合排出體外，使進入肝腸循環的膽汁酸大為減少。人體將肝臟以外的膽固醇運入肝臟，用來製造膽汁酸，最終促成體內膽固醇數量下降，血脂降低。

3）升高血液中高密度脂蛋白的含量

脂類與蛋白結合成脂蛋白，低密度脂蛋白則將膽固醇由肝臟運向周圍組織，誘發組織硬化；高密度脂蛋白將周圍組織的膽固醇運回肝臟。甲殼質降血脂，使血液中膽固醇含量下降，低密度脂蛋白數量也隨之下降，高密度脂蛋白數量上升有助於防止動脈硬化的產生。

2、降血壓的作用

1）體液調節作用：造成高血壓的原因很多，其中體液內分泌調節占重要地位。實驗醫學證明，人體過量攝入氯化鈉（食鹽），使氯離子堆積，導致人體處於高血壓狀態。其機理為肝臟產生的血管緊張素源在血液中平時不顯示活性，在轉換酶（ACE）的作用下生成的血管緊張素Ⅰ是一種生理活性較低的中間產物，二次經轉換酶（ACE）的作用生成的血管緊張素Ⅱ生理活性極強，作用於中、小動脈內膜使血壓升高。氯離子是轉換酶（ACE）的激活劑，體內適量的甲殼質溶解溶解后形成陽離子基團與氯離子結合排出體外，削弱了轉換酶的作用，血壓則無法升高。氯化物Cl¯ Cl¯ —→ACE激活 ————→ ACE激活 ————→ ACE激活 ↓ ↓ ↓ 血管緊張素源興奮—→血管緊張素Ⅰ興奮 —→血管緊張素Ⅱ興奮 →入血

2）降血脂同時降血壓：甲殼質降低血脂，多量的膽固醇由周圍組織運回肝臟，中小動脈內膜沉著的膽固醇數量減少，血脂降低，血管內壁彈性轉佳，促使血壓下降。

3、降血糖的作用　糖尿病是由於胰島素分泌絕對或相對不足，以及靶細胞對胰島素敏感性降低造成糖、蛋白質和脂類代謝障礙，繼而發生水、電解質代謝紊亂和酮體酸中毒。它是以高血糖為主要特徵的內分泌代謝性疾病。

1）促進胰島素的分泌：胰腺具有雙重功能，即分泌消化液和胰島素，胰島素是一種激素，主要調節人體的糖代謝。甲殼質通過協調臟器功能促進內分泌，實現對胰腺功能的調節。首先是刺激迷走神經，興奮大腦皮層的飢餓中樞和血管運動中樞，然後使胰腺的血管擴張，增加血液循環量，胰島素的分泌量增加。改善胰腺的功能，活化胰島細胞，促進β細胞分泌胰島素。

2）強化胰島素的活性：實驗證明胰島素的活性與體液的PH值（酸鹼度）密切相關。胰島素在酸性環境中是沒有功能的，只有體液PH值7.4時發揮作用最好。PH值每降低0.1，胰島素活性下降30%，糖代謝障礙，代謝不全，中間產物增加，體內有多量的二氧化碳堆積，體液環境偏酸性。）“八佰壹電粉甲殼質”能夠提升PH值0.5個單位，從而使胰島素的活性可明顯改善。

3）提高胰島素受體的敏感性：文獻表明肥胖人的胰島素受體敏感性下降。“八佰壹電粉甲殼質”降血脂後有良好的減肥作用，從而提高改善胰島素受體的狀況。

4）控制餐后高血糖：甲殼質吸收胃內的水分呈凝膠狀與胃內物混合，體積膨脹，擴容效應使胃的排空時間延長，餐后血糖峰值下降時限拖后。

總的作用總結概述如下

① 促進胰島β細胞分泌胰島素；

② 增強胰島素的活性；

③ 減緩餐后高血糖；

④ 維護肝臟機能，保證糖原儲備；

⑤ 減緩預防糖尿病的併發症。

膽固醇是體內不可缺少的物質。除作為細胞膜的成分外，在體內可轉化膽汁酸、類固醇激素和維生素D。膽固醇代謝正常對機體是有益的。但是膽固醇過多，積蓄在血管壁上，血管腔變窄，血流通過受阻。心肌缺血缺氧發生心絞痛。高膽固醇血粘稠易發生血栓，部分心肌壞死、心肌梗死。腦血栓可發生腦梗塞。

幾丁聚糖可以降低膽固醇其機製為：

1．妨礙膽固醇在體內吸收

食物中的膽固醇進入體內后，需經酶的作用變成膽固醇酯才能在腸道吸收，這一過程需要膽汁酸參與。膽汁酸是表面活性物質，它對脂類有乳化作用。幾丁聚糖很容易和膽汁酸結合併全部排出體外，由於膽固醇周圍的膽汁酸消失，這種酶就無法將膽固醇轉變成容易被腸管吸收的膽固醇酯。

2．妨礙脂肪的吸收 因為幾丁聚糖是帶正電荷的陽離子化合物，所以在體內它聚集在帶負電的脂滴周圍，形成屏障而妨礙吸收，同時它還可以和膽汁酸結合影響脂類乳化使其吸收減少。

3．促進膽固醇轉化

膽固醇在肝臟內轉化為膽汁酸，膽汁酸是消化液中的重要成分，在膽囊中有一定儲量，膽汁酸通常在完成脂肪的消化和吸收后，由小腸再吸收回到肝臟，這就是膽汁酸的“腸肝循環”。因為幾丁聚糖容易和膽汁酸結合併全部排出體外。那麼，為了保持膽汁酸正常含量就必須在肝臟中將膽固醇轉化成膽汁酸，其結果是血液中的膽固醇含量必然下降。

研究發現，腫瘤細腦表面比正常細胞表面具有更多的陰電荷．造成細胞表面電荷不平衡，於是使細胞之間粘附力下降，組織邁破壞。帶陽電荷的聚陽離子電解質能吸附到腫瘤細胞的表面並使電荷中和，從而抑制了腫瘤細胞的生長和轉移。但是，除了腫瘤細胞表面帶陰電荷外，正常血液里的細胞尤其是紅血球也帶有較多的表面陰電荷。因此，帶陽電荷的聚電解質必須對腫瘤細胞具有選擇性，換言之，只有那些對腫瘤細胞表面有選擇性吸附和電中和的帶陽電荷聚電解質，才能成為特徵的抗腫瘤劑。

殼聚糖具有直接抑制腫瘤細胞的作用。在含有 癌細胞的溶液中．加入0.5mg/m1殼聚糖溶液，24小時后癌細胞全部死亡。

這兩種特定性代謝物："已-葡萄氨"和"已-乙醯葡萄氨"均是分子量約1,000的六體，確知是抗癌瘤的關鍵因素。日本治療癌應用"幾丁聚糖"靜脈注射藥物，效果超過一般抗癌藥物達5倍之多，即獲取來自"幾丁聚糖"的水溶性衍生物寡，它們是屬於分子量約1,000的低分子量物質，科學界稱之為"低分子免疫賦活劑"！第三代"幾丁聚糖"（甲殼素）就屬於最新的低分子免疫賦活劑。在使用安全性方面，以老鼠為例，每公斤體重需服入18公斤"幾丁聚糖"方可致死，可見"幾丁聚糖"（甲殼素）比食用砂糖更安全。甲殼素不能直接抑制癌細胞，而是通過活化免疫系統顯示抑制癌細胞的作用。

因此，在上述癌細胞溶液中加入同樣濃度的甲殼素，24小時后癌細胞的存活率達94%。這是體外試驗的情況，在體內試驗，就可見到甲殼素髮揮的作用。試驗是在鼠的腹腔內移植 個艾氏腹水癌細胞或腫瘤細胞，在移植癌細胞或腫瘤細胞前的第6、第4和第2的三天，投喂精製甲殼素或卡介苗．共觀察60天。試驗結果表明，每天按每干克體重投喂50mg甲殼質，病鼠的治癒率都是67%，對照組卻全都死亡，體內試驗，甲殼素即能顯示出對癌細胞或腫瘤細胞的治療效果．在體外試驗中卻沒有，這就說明了甲殼素不帶陽電荷。對癌細胞或腫瘤細胞不起聚集粘附作用和電荷中和作用，所以不能直接抑制這些細胞，但能通過活性免疫系統達到抑制癌細胞的目的.

可見，通過對甲殼素的不斷認識和研究，它會發揮重大作用，對人類的生命延續起到積極的作用。

甲殼素在室內空氣治理方面的作用

在貝殼類物質中萃取出來的高分子天然材料甲殼素，甲殼素中富含的豐富氨基，但是必有經過脫乙醯之後才可以呈現出來。脫乙醯的濃度經過健康窩獨特的脫乙醯工藝之後，其氨基呈現強大的作用吸附分解有機類有害氣體。

利用特殊工藝在產品中所添加的奈米矽銀均勻的分佈在塗層的內外層。奈米級的銀離子可在低的濃度下擊穿微生物細菌的細胞膜，藉著破壞菌體中控制各種生化程序的銷素活性，進而使細菌無法呼吸、代謝、生殖直至死亡。但細胞被消滅后，無機的奈米銀離子並不會因此消失，而會再度由菌體中遊離釋出，繼續與其他微生物進行作用並剪除之。如此周而復始的殺菌機制，可長時間地使塗層保有抗菌效果。

奈米級的物質可以填補修復細微裂痕；特殊的水性乳化樹脂及天然蜜蠟配方，不含腐蝕性化學成份，不傷害物體表面，所含豐富矽油用途廣泛。如此可以起到去污、亮光、上蠟、防塵的作用，同時具有高光澤度、耐磨持久。

健康窩除醛工程部充分利用系列產品的特點，根據污染濃度來搭配不同的治理產品和用量，綜合利用塗刷、噴塗、霧化等施工工藝，可以一次性徹除甲醛等有機有害氣體，同時具有殺菌防霉、護理等綜合作用。其顯著特點是施工簡單，無需光照，一次性施工，作用時間快，效果持久，不會反彈。

室內空氣治理是消除室內各種有害氣體，主要包括甲醛，苯，TVOC等，並不是簡單的去除裝修異味。

所以在治理結束后不能以味道去除多少來衡量施工效果，去除有害氣體的效果是靠檢測結果來證實的。

當然，室內有害氣體的減少勢必會減小刺激性氣味，但一些木製品的原木味是無法去除的。

甲殼素在工業上被用於許多不同的用處。甲殼素被用於水和廢水凈化，作為食品添加劑應用到和藥品中起到增稠作用穩定食品和藥品狀態。甲殼素還可以作為染料、織物、黏合劑。工業的分離薄膜和離子交換樹脂可製成甲殼素。加工紙的大小和強度也使用甲殼素。

甲殼質的產物作為堅韌和強的材料利於作為外科線。另外有一些不尋常的特性，甲殼素加速人體傷口癒合，甲殼素甚至成為一個單獨的傷口癒合劑。在生醫材料上的相關應用研究非常多，具有良好的生物相容性、無生物毒性、價格低廉、容易改質、機械強度較好等優點。

甲殼素對細胞無排斥力，具有修復細胞之功效，並能減緩過敏性肌膚，且日本研究證實甲殼素具有抗氧化的能力，能活化細胞，防止細胞老化，促進細胞新生帶。甲殼素中亦含有高效保濕成份，它的β葡聚糖也能有效使肌膚含水保濕。

室溫時，每100克甲殼素粉末可以吸附200～225克的40wt%的氫氧化鈉溶液，其中吸水為100克左右。甲殼素的吸附值與鹼溶液的濃度和吸附溫度有關。在零度時，對於20～30wt%的氫氧化鈉溶液，每100克甲殼素粉末可以吸附高達800克左右，其中水為600左右。甲殼素具有天然抑菌功效，廣譜抗菌率非常高，90%以上的常見細菌在甲殼素纖維上不能存活；因此甲殼素纖維與彩棉貨純棉等纖維製成的面料特別適合做嬰幼兒服裝及男女高檔內衣。

顏色與甲殼素（甲殼質）的關係

幾丁聚糖多由蟹殼等海鮮殼加工而成，以優質海蟹為原料的幾丁聚糖是純白色的；另外，幾丁聚糖加工工藝中有需要除蛋白質，這是影響甲殼素純度的一個重要指標，蛋白質去除不盡，顏色會偏黃，而且殘留的蛋白質可能導致對海鮮過敏人群的過敏反應。

甲殼素應在用餐前約半小時內服用，使其能分佈在消化道，等待食物的降臨。服用時，應大量喝水，否則可能造成腸道的阻塞，甚至有排便不順的現象。服用甲殼素期間，不要同時服用魚油，否則兩者的效果均會受影響。三餐連續服用甲殼素者，不要超過兩個月，否則會造成脂溶性維生素缺乏，如果能適時補充綜合維生素，則能得到改善。甲殼質適宜人群：腸道疾病者；便秘患者；高血脂者。