甲殼素是一種天然多分子多糖，其分子量大於1000000（MW）。甲殼素具有5000個以上的由β-1->4 碳鍵相連的N-乙醯基-β-氨基葡萄糖。因其分子結構的不同，分為α-，β-，γ-三種類型。第一種，α-甲殼素占地球甲殼素總量的2/3，它具有不平行結構（螺旋結構）；第二種β-甲殼素存在於烏賊軟骨中，具有平行結構，相對於α-甲殼素，其分子結合力（inter-molecular forces）更弱；第三種，γ-甲殼素是平行和非平行結構的混合物。作為甲殼素脫去乙醯基後的生成物殼聚糖，亦分為α-，β-，γ-三種類型。
基本介紹
- 中文名：β-殼聚糖
- 種類：天然多分子多糖
- 分子量：大於1000000（MW）
- 規格：脫乙醯度85%,90%
規格,分類,生產,特性,生理活性,優點,
規格
1、β-甲殼素：淡黃色絲狀
2、β-殼聚糖：脫乙醯度85%,90%，
3、β-殼寡糖：脫乙醯度85%
分類
1）螃蟹、蝦（甲殼類動物的殼）————α-甲殼素
2）烏賊（軟體動物的軟骨）——————β-甲殼素
3）昆蟲表皮—————————————γ-甲殼素
生產
生產流程如下：
烏賊軟骨→脫蛋白質→β-甲殼素→脫乙醯基→β-殼聚糖
大量的烏賊軟骨被視為廢棄物。但是烏賊軟骨含有大量的β-甲殼素、蛋白質以及少量碳酸鈣和類胡蘿蔔素，所以不可使用酸處理來去處礦物質，酸處理法通常用於α-殼聚糖的去除鈣成分過程。β-殼聚糖僅使用鹼處理和酶解，它不含任何有毒成分，因此比普通α-殼聚糖更安全。
在溫和的（PH，溫度）脫乙醯過程中，β-甲殼素很容易轉化成α-結構殼聚糖。我司採用了獨特的脫乙醯生產過程，因此β-結構殼聚糖含量達98%以上。
通過持續提高氫氧化鈉的濃度、溫度和發應時間，我司可生產高純度β-殼聚糖。但是那將導致較低的黏度繼而降低分子質量。因此，基於不同的目的，生產過程需要相應調整。
特性
1）分子結構分析
紅外色譜（FT-IR ）
在1654cm-1附近，β-殼聚糖只有一個氨基峰 I（peak of amide），而α-殼聚糖則有許多氨基峰 I。氨基峰 II，β-殼聚糖和α-殼聚糖分別位於1598cm-1和1570cm-1。這點解釋了β-殼聚糖和α-殼聚糖的分子結構區別。
由於分子結構更簡單，分子間作用力更弱，β-殼聚糖具有四倍於α-殼聚糖的生理活性。
核磁共振色譜（NMR）
β-甲殼素有2個峰，CH3峰在23ppm,C=O峰在173ppm，這些峰在脫乙醯度達90%以上的β-殼聚糖中是觀察不到的。α-甲殼素的C－3峰和C－5峰可以在73ppm和75ppm處觀察到，但是β-甲殼素則顯示只有一個峰在74ppm。這解釋了α-甲殼素具有反平行結構（螺旋結構），其所有的氫氧基團都有氫鍵與之結合。這些氫鍵或在C－3、C－5之間，或在CH2OH、C-6之間。而β-甲殼素則只在C－2之間有氫鍵。這種區別就在於C－3和C－5的化學結構轉換。在α-殼聚糖中，C－4峰可在82ppm觀測到，但是這種C－4峰在β-殼聚糖中是觀察不到的。
2）β-殼聚糖的理化性質
溶解性——殼聚糖不能100%溶於水，但是可溶於蟻酸、醋酸等有機酸和低濃度鹽酸等無機酸。β-殼聚糖溶液的PH值取決於其含量和酸的類別，在PH值小於6時，保持溶液狀態，大於6，則沉澱。
眾所周知，由於其獨特的分子結構，β-殼聚糖的溶解度遠大於α-殼聚糖。因此，它可非常容易地用於各種食品添加劑，因為它可以很容易地在弱酸條件下降解以提高吸收率。
黏度——β-殼聚糖溶液的典型特徵是高黏度，但是它的黏度是基於其分子量、脫乙醯度、離子強度和PH值。高溫和延時導致較低的黏度。
活性——因獨特的分子結構，β-殼聚糖具有高於α-殼聚糖40～50%的活性。β-殼聚糖表現出對金屬離子和螯合物的吸附性，因此它可用作各種不可消化物的載體。並且，由於它可與放射性材料結合，因此可套用於放射性材料的清除。
穩定性——當β-殼聚糖需要加熱以測試穩定性時，其分子結構不會發生任何改變。並且，β-殼聚糖放置於不同的環境下，比如黑暗、室內以及室內溫度下2年的光照下，其外觀、脫乙醯度都不會發生大的變化。些微注意一下β-殼聚糖的毒素測試，對於老鼠來說，在10克/公斤的劑量下任何毒素都不會出現。除此之外，在18克/公斤和16克/公斤的劑量下，釋放性殼聚糖和蟻酸殼聚糖同樣是安全的。
據報導，β-殼聚糖的安全性遠遠高於α-殼聚糖。
生理活性
1）控制膽固醇
人類健康的最大問題之一是膽固醇，它導致許多嚴重的疾病。殼聚糖有兩個機制降低膽固醇。一個是阻止脂肪的吸收，另一個是將人體血液內的膽固醇排泄掉。首先，殼聚糖抑制那些助於脂肪吸收的脂肪酶的活性。脂肪酶分解脂肪使人體進行吸收。另外一個是排泄膽酸。一旦膽酸排泄，則血液中的膽固醇被用於製造膽酸。這兩種機制使得殼聚糖成為強膽固醇清除劑。也有一些其他的膽固醇清除劑，比如消膽胺（cholestyramine）和鹽酸降膽寧（cholestipol HCL）。但是這些不僅排泄膽酸和抑制膽固醇，並且產生便秘和腸胃功能紊亂的副作用。殼聚糖是一種天然材料，具有強大的陰離子吸附力，適用於降低膽固醇而沒有任何副作用。此外，根據社會上對甲殼素和殼聚糖的報導，β-殼聚糖比於α-殼聚糖具有更高的蛋白吸附能力。
2）抑制細菌活性
β-殼聚糖在弱酸溶劑中易於溶解，這種溶液特別含有氨基（NH2+）。這些氨基通過結合負電子來抑制細菌。殼聚糖的抑制細菌活性，使其在醫藥、紡織和食品等領域有著廣泛的套用。
3）預防和控制高血壓
對高血壓最有影響力的因素之一就是氯離子（cl-）。它通常通過食鹽攝入。近來許多人都過量消費鹽。血管緊縮素轉換酶（ACE:Angiotensin Converting Enzyme）產生血管緊縮素II，一種引起血管收縮的材料，其活力來自氯離子。高分子殼聚糖象膳食纖維一樣發揮作用，在腸內不被吸收。殼聚糖通過自身的氯離子和氨根離子之間的吸附作用，排泄氯離子。因此，殼聚糖降低血管緊縮素II。它有助於防止高血壓，特別是那些過量攝入食鹽的人群。在那種情況下，必須用高分子量的殼聚糖以增強效果。
4）吸附和排泄重金屬
殼聚糖的一個顯著特性是吸附能力。許多低分子量的材料，比如金屬離子、膽固醇、甘油三酯、膽酸和有機汞等，都可以被殼聚糖吸附。特別是殼聚糖不僅可以吸附鎂、鉀，而且可以吸附鋅、鈣、汞和鈾。殼聚糖的吸附活性可以有選擇地發揮作用。這些金屬離子在人體中濃度太高是有害的。比如，血液中銅離子（Cu2+）濃度過高會導致銅中毒，甚至產生致癌後果。現已證明殼聚糖是高效的螯合物介質。殼聚糖的吸附能力的大小取決於其脫乙醯度。脫乙醯度越大，吸附能力越強。
5）保持濕度
6）免疫效果
優點
1)β-殼聚糖比α-殼聚糖具有更高的蛋白吸附能力；
2)在降解酶（溶解酵素lysozyme、kitinase）的作用下，β-殼聚糖具有高於α-殼聚糖數倍的降解性；
3)β-殼聚糖很容易加工成線，適合做成線狀或片狀的醫用材料；
4)β-殼聚糖比α-殼聚糖具有更高的親和力和溶解性，適用於生產各類衍生物；
5)β-甲殼素比α-甲殼素具有更高的化學活性，該特性在其生成殼聚糖後不變；
6)β-殼聚糖的持水性高於α-殼聚糖；
7)在血清中，β-殼聚糖比α-殼聚糖更易降解吸收；
8)β-甲殼素屬單純地脫乙醯基，它比α-甲殼素更容易脫乙醯基為殼聚糖；
9)β-殼聚糖比α-殼聚糖具有更高的生物降解性；
10）β-殼聚糖表現出有選擇性的高度抑制口腔鏈球菌生長的作用，同時並不影響其他有益細菌的生長，而α-殼聚糖則抑制全部存活的細菌。
