
【化】 chitin
壳多糖(Chitin)是自然界中含量仅次于纤维素的天然有机高分子化合物,其化学名称为β-(1→4)-聚-N-乙酰基-D-葡糖胺。该物质广泛存在于甲壳类动物(如虾、蟹)的外骨骼、昆虫表皮以及真菌细胞壁中,是构成生物体结构的重要成分之一。
从化学结构来看,壳多糖由N-乙酰葡萄糖胺单体通过β-1,4-糖苷键连接形成线性长链,分子量通常在数十万至数百万道尔顿之间。这种独特的结构赋予其优异的机械强度和生物相容性,其结晶度可达55%-70%,在酸性溶液中可水解生成壳聚糖。
在生物学功能方面,壳多糖不仅是生物体的结构支撑材料,还参与免疫识别过程。甲壳类动物通过周期性蜕壳实现生长,该过程涉及壳多糖酶的精确调控。真菌细胞壁中的壳多糖含量可达20%-30%,直接影响病原菌的致病性。
生物医学领域的研究表明,壳多糖衍生物具有良好的止血、抗菌和伤口愈合功能。经脱乙酰化处理的壳聚糖已被FDA批准用于手术缝合线和人工皮肤材料。2021年《Advanced Materials》刊文证实,纳米级壳多糖微粒可显著增强骨组织再生能力。
工业应用方面,壳多糖作为可再生资源被用于污水处理膜材料、食品保鲜膜和缓释药物载体。联合国粮农组织报告显示,全球每年从水产加工业回收的甲壳废弃物可提取超过10万吨壳多糖,资源化利用率正以年均8%的速度增长。
壳多糖(Chitin),又称几丁质,是由N-乙酰葡糖胺通过β-1,4-糖苷键连接而成的同多糖(即由单一类型单糖聚合而成)。其分子量通常可达数百万,结构类似于纤维素,但C2位的羟基被乙酰化的氨基取代。
化学式可表示为:
$$
(C8H{13}O_5N)_n
$$
壳多糖广泛存在于自然界中:
壳多糖被称为“第七营养素”,在保健领域可能增强免疫力,但其在人类骨骼中的存在尚无明确证据。
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