甲壳低聚糖的制备
与高分子的壳聚糖相比,分子量低于1万的低分子壳聚糖具有更好的溶解性,更高的生物活性,更多的生理功能,更利于人体肠道的消化吸收。甲壳低聚糖的制备方法主要包括水解法、物理法、利用糖转移反应、利用转基因合成、化学合成法几大类。目前以水解法(酸水解法和酶水解法)为主。
酸水解法制备甲壳低聚糖研究较早,主要包括Baketr法、Rupley法、Capon法、Horowritz法等。甲壳素/壳聚糖在HCl、HF和HNO3等强酸作用下发生剧烈降解。但酸解的条件不易控制,选择性较差,分离纯化困难,且产量低。目前,国外工业生产是采用HCL水解法。
酶法降解主要是由甲壳素酶、壳聚糖酶和溶菌酶进行水解,但这类酶较难获得,造成生产成本过高。因此寻找非专一酶来对壳聚糖进行水解就显得较为重要。扬州大学酶工程研究室建立了一个用蛋白酶降解高分子壳聚糖的制备工艺,制备的甲壳低聚糖平均分子量约为1500,2000,3000,4000,1万,2万。无锡轻工大学多年来对壳聚糖的水解进行了深入的研究,发现应用多种非专一性酶组成的复合酶(糖酶、蛋白酶、脂肪酶等)对壳聚糖水解的作用,其产物的平均分子量可达1万以下,这为甲壳低聚糖的制备开辟了一条新途径,经过中试试验后,证明该方法和工艺条件可用于工业化生产。
由于酸水解法难于控制和产物转化率低,而专一性水解酶又因价格昂贵难以商业化,因此采用非专一性水解酶来生产甲壳低聚糖是一条经济可行的途径。
采用酶的糖转移法可制得高级寡聚糖。另外还有转糖苷酶合成的报道。
除此之外,用过氧化氢水溶液处理壳聚糖来制备甲壳低聚糖的方法国内外也正在研究,据文献报道,将壳聚糖溶解在0。8%~10%的过氧化氢水溶液中,在40~1000C下反应至壳聚糖全部溶解也可得到甲壳低聚糖产品。γ-射线法制备甲壳低聚糖的研究也较多,是通过壳聚糖在辐射过程中因分子键发生断裂而降解,但难以得到分子量在40000以下的产品。
采用微生物发酵法合成低聚合度的壳聚糖也是一条有前途的方法,但由于产量过低,目前尚在研究阶段。