甲壳素是一种丰富的自然资源，是地球上仅次于纤维素的第二大丰 富可更新有机资源。壳聚糖是甲壳素经脱乙酰化处理的产物。在甲壳素／ 壳聚糖大分子中，由于其分子结构中内外氢键的相互作用，形成了有序 的大分子结构，溶解性能很差。经过脱乙酰化处理生成的壳聚糖大分子 中存在大量的游离氨基，使其溶解性能大大改观，特别是分子量低于1 万低聚壳聚糖，更由于其独特的的生理活性和物化性质，使壳聚糖的应 用范围大大加宽。 同壳聚糖大分子相比低聚壳聚糖具有一些独特的功能性质，这些性 质包括低聚壳聚糖良好的水溶性、保湿增湿性、抑菌抗菌作用、抗肿瘤 和免疫促进作用等。同时由于低聚壳聚糖所特有的各种生理活性和功能 性质，使其在保健食品、生物医药、日用化妆品、医疗诊断和生物生理 等方面具有独特的应用价值。 壳聚糖分子量通常在几十万上百万，若在适当的条件下，对其进行 降解反应，则能得到平均分子量小于1万的可直接溶于水的水溶性壳聚 糖。通过降解反应得到低聚水溶性壳聚糖的制备方法大致可分为酸降解 法、氧化降解法和酶降解法三大类。 利用各种降解方法对壳聚糖进行降解处理，都可以得到低聚水溶性 壳聚糖。酸降解法降解过程较难控制，所得降解产物的分子量范围很 宽。虽然这种方法早已用于工业化生产，各种分子量范围的壳聚糖产品 都能得到，但要得到特定分子量范围且具有较高收率的壳聚糖产品还是 比较困难的；酸解过程引入了强酸，还会造成一定的环境污染。氧化降 浙汁人学帧卜学位论义 解法普遍采用了多种试剂进行降解反应或降解产物的后处理，这给产品 的分离、纯化增添了困难。州村；J卜Z“，氧化降解方法在制备较高分厂量 范围＊万人右）的壳聚糖产．＊lzJ更为有利。酶降解法降解条件温和，反应 过程易于控制，易于得到所需分了针范围的壳聚糖产品。但在选择合适 的酶种以适合工业化大规模生产上尚存在困难。 固定化酶比游离酶具有许多力‘山i的技术优点，国内外已有很多用壳 聚糖作为载体来固定化酶的州究报道，说明以壳聚糖来固定化酶是切实 可行的技术。本实验选取较为廉价的非专一性酶：木瓜蛋臼酶、果胶酶 和纤维素酶，以壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂来固定化酶，探索固定 化的最佳条件。然后用固定化木瓜蛋白酶、果胶酶和纤维素酶对蝉虾壳 聚糖进行降解并寻找降解反应的最佳条件，最后采取甲醇－丙酮溶剂分级 沉淀法对降解产物进行粗分离，从而得到低聚壳聚糖。 本实验说明用壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂来固定化木瓜蛋白 酶、果胶酶和纤维素酶是可行的且效率较高。酶活回收率分别达到 78．of％、82．53％和 84．86％，最佳固载量均为 25mg／g壳聚糖。在固定化 条件的选择上，戊H醛处理温度均为室温，处理时间均以sh为宜，木瓜 蛋白酶和纤维素酶的固定化PH以8较好，而果胶酶固定化PH以7较 好。 采用非专一性酶来降解壳聚糖，已有不少这方面的研究。但是采用 固定化非专一性酶来降解壳聚糖的报道还比较少见。本部分实验用固定 化木瓜蛋白酶、果胶酶和纤维素酶来降解壳聚糖，以还原糖含量来测定 降解程度。结果说明用固定化木瓜蛋白酶和果胶酶降解壳聚糖的适宜条 件为反应 pH3．5、温度 50 oC，固定化酶：壳聚糖（CW）为 8：1；用固定 ）化纤维素酶降解壳聚糖的适宜条件为反应PfI4．5、温度50℃，固定化酶： 壳聚糖（W仪）为81。固定化纤维素酶降解壳聚糖的效果明显要比固定 iii 浙江人学灿卜学位论义 化木瓜蛋白酶和果胶酶高得多，而果胶酶比木瓜蛋白酶略高些。三种固 定化酶都是在反应初期降解壳聚糖很快，4小时后趋于缓和，8小时后趋 于稳定。三种固定化酶连续使用 1（）次（每次 12小时），反应时间达到 120小时，仍然还有活力；其中固定化纤维素酶活力下降更为迅速，连 续反应 108小时后还原糖含量就降到 t）J始的一半以下。 三种固定化酶降解壳聚糖10小时后用甲