蝦蟹殼中的幾丁質(zhì)

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1、一般而言，蝦蟹殼主要是由幾丁質(zhì)（chitin）、蛋白質(zhì)與礦物質(zhì)三種成分結(jié)合而成，重量大約各占三分之一，但是隨著蝦蟹的產(chǎn)地不同或是品種不同，其比例會有所改變，其中礦物質(zhì)的主要成分是鈣鹽（碳酸鈣）。目前大量生產(chǎn)幾丁質(zhì)（又稱甲殼質(zhì)）的方式，主要是以蝦蟹的外殼或烏賊的軟骨為原料，首先經(jīng)洗凈、干燥及粉碎，室溫下用1當量濃度鹽酸處理、離心、水洗后，再用攝氏100度的一當量濃度氫氧化鈉水溶液處理，最后再以乙醇加熱環(huán)流處理。其中使用鹽酸是為了去除鈣鹽（或其它礦物質(zhì)），使用氫氧化鈉是為了去除蛋白質(zhì)，而使用乙醇是為了去除脂質(zhì)與色素。所得到的幾丁質(zhì)為白色粉末狀，重量約占干蝦蟹殼總重

2、的30％。何謂幾丁質(zhì)、幾丁聚糖一、幾丁質(zhì)、幾丁聚糖之命名　　幾丁質(zhì)及幾丁聚糖之英文名分別為chitin，chitosan，是源自希臘字語意為鎧甲的chiton(發(fā)音為ㄎㄞㄊㄨㄥ)，因而正式之英語發(fā)音分別為“ㄎㄞㄊ一ㄥ(chitin)”及“ㄎㄞㄊㄡㄙㄢ(chitosan)”；日本人則依來外語發(fā)音方式分別稱之為“ㄎ一ㄘ一ㄥ(kichin)”，“ㄎ一ㄊㄡㄕㄢ(kitosan)”；中國則依來自甲殼類動物而將之統(tǒng)稱為“甲殼素”或“甲殼質(zhì)”。至于我國何以會將chitin稱為“幾丁質(zhì)”，而將chitosan稱為“幾丁聚醣”實難考究，本人推測可能是不知哪位學術(shù)界前輩依照傳統(tǒng)(

3、標準)的英語發(fā)音方式，將chitin發(fā)音為“ㄔ一ㄉ一ㄥ”，因而直接將之譯為“幾丁”，至于“質(zhì)”則可能是采用蛋白質(zhì)或脂質(zhì)等化合物皆有質(zhì)字結(jié)尾，因而于“幾丁”后面加上“質(zhì)”而成了所謂的“幾丁質(zhì)”。另外有關(guān)“幾丁聚醣”的譯命方面，何以會于“幾丁”后面加上“聚醣”，推測可能是與此類物質(zhì)屬于多糖類有關(guān)。二、幾丁質(zhì)、幾丁聚糖之分布　　幾丁質(zhì)在自然界中分布極為廣泛，于植物細胞壁的組成分、動物中的上角皮層組織(epitheliumcuticle)、海洋無脊椎動物、昆蟲的外殼以及真菌菌體的細胞壁中，都可發(fā)現(xiàn)幾丁質(zhì)的存在。表三所示的乃是一些甲殼類(crustacea)、昆蟲(in

4、sects)、軟體動物(molluscan)的器官以及真菌(fungi)中的幾丁質(zhì)含量，其中以甲殼類蝦蟹殼的幾丁質(zhì)含量最高。表三　含幾丁質(zhì)之部分代表生物種類幾丁質(zhì)含量（%）生物種類幾丁質(zhì)含量（%）甲殼類鰲蟹金蟹藍蟹紅蟹小蝦沙蝦龍蝦72.1（器官外殼重）35（干體重）14（濕體重）1.3～1.8（干體重）5.8　（干體重）28（外殼總干重）69.8（器官外殼重）軟體動物類蛤殼牡蠣殼烏賊南極蝦6.1（外殼總干重）3.6（外殼總干重）41(軟骨總干重）40～52（外殼總干重）昆蟲類蟑螂甲蟲山渣蟲雙翅蟲蝴蝶蠟蟲10（干體重）5～15（干體重）31.3（器官外殼重）54

5、.8（器官外殼重）64（器官外殼重）33.7（器官外殼重）真菌類黑麥霉點青素奇異青霉啤酒酵母藍42（細胞壁干重）8.5（細胞壁干重）20.1(細胞壁干重）2.9（細胞壁干重）19（細胞壁干重）　　自從1980年代末期幾丁質(zhì)及幾丁聚糖被認為是“最后之生質(zhì)”(thelastbiomass)以來，此類多醣類資源亦就一直被研究著，其中包括應用研究、免疫反應機制等之基礎(chǔ)研究、相關(guān)之酵素學研究等。三、幾丁質(zhì)及幾丁聚醣之構(gòu)造　　幾丁質(zhì)、幾丁聚醣、纖維素之構(gòu)造如圖一所示，三者間之構(gòu)造極為類似。推測全球幾丁質(zhì)之年間生合成量約1×109公噸，是為僅次于纖維素(1×1,011公噸)

6、之最豐富天然有機物，至于幾丁質(zhì)的年產(chǎn)量則僅次于纖維素。纖維素分子全是經(jīng)由葡萄糖(glucose)以β-1,4的方式鍵結(jié)而成，至于幾丁質(zhì)及幾丁聚糖雖亦是為β-1,4鍵接結(jié)，然而所含的單體卻是葡萄糖胺(glucosamine)及N-乙醯葡萄醣胺(N-acetylglucosamine)。有關(guān)幾丁質(zhì)及幾丁聚醣兩者之間的區(qū)分，實際上尚無一定之標準。有報告指出，幾丁質(zhì)之N-乙醯葡萄醣與葡萄糖胺的比例約為5：1(亦即去乙酸度約為16.7)；而幾丁聚醣則是幾丁質(zhì)之去乙醯化物的總稱?！　锥≠|(zhì)經(jīng)由X射線之研究，依其雙股螺旋以及對稱軸分子的排列方向，可分為α、β以及γ三種類型：

7、α型的幾丁質(zhì)為斜方晶纟(rhombic)，其二股雙螺旋呈反向平行(antiparallel)排列，其構(gòu)形最細密，質(zhì)地較為堅硬，在自然界中，此類型的幾丁質(zhì)屬最普遍的構(gòu)形，大部分的昆蟲或甲殼類(蝦、蟹)的幾丁質(zhì)即屬此類。β型幾丁質(zhì)為一單斜晶系(monoclinic)，其兩股雙螺旋呈平行(parallel)排列，此類幾丁質(zhì)的組織較為松散，易被幾丁質(zhì)酶(Chitinase)所分解。加為賊中的軟骨(squidpen)即屬此類，此型幾丁質(zhì)經(jīng)6N鹽酸處理可轉(zhuǎn)變?yōu)棣列?。最后γ型則為α型和β型的混合體，如藻類和真菌所含的幾丁質(zhì)即屬此類。幾丁質(zhì)、幾丁聚醣之生產(chǎn)　　水產(chǎn)廢棄物之化學

8、組成，依原料種類及取得部位之不同而會有