幾丁聚醣及其水解物的功能與應用

幾丁質與幾丁聚醣與生物體細胞有良好的生物相容性，不具毒性 且可以被生物體分解，並具有生物活性，因此可應用的領域非常廣 泛，包括機能保健食品、醫藥用品、食品加工、化妝品、紡織、環保、

農業、化學工業及抗菌等。

在醫藥方面，可作為人造皮膚、創傷敷材和手術縫紉線等醫療用 品。在保健食品方面，有增強免疫及防止老化等效果。於食品加工上，

可作為防腐劑、結合劑等。在農業上，屬於無公害農藥且能促進植物 之生長。在化工應用上，可用於製造保濕化妝品或機能性紡織品。在 環保應用上，能淨化水質和吸附重金屬。在生醫材料應用上，可作為 藥物或營養素之控制釋放性擔體（delivery system）或抗菌化材（莊, 2006），以下介紹其幾個重要生理活性：

2.4.1. 降低脂肪與膽固醇

幾丁聚醣本身的正電荷會與帶負電的脂肪結合，形成膠狀物質，

因此阻斷脂肪被小腸吸收代謝（Deuchi et al., 1994；Ormrod et al., 1998），目前市面常有所謂減肥之健康食品─甲殼素，便是利用此特 性降低脂肪，並配合適當飲食及運動達到減重瘦身效果（袁, 2000）。

2.4.2. 提高免疫力

幾丁質類物質能夠增進免疫球蛋白的活性，誘發巨噬細胞，有助 於增強免疫系統（Maeda et al., 1992；Shibata et al., 1997）。

2.4.3. 抗腫瘤活性

有研究指出幾丁質及其衍生物具有抑制腫瘤細胞生長的特性，其 會在腫瘤細胞外圍形成一個膜，導致腫瘤細胞生長受到限制（Saiki et al.,1990；Tsukada et al., 1990）。此外也有學者將幾丁聚醣製備成幾

丁聚醣奈米顆粒（chitosan nanoparticle, CNP），進行對肝癌細胞體外 及體內生長抑制之研究，在體外（in vitro）及體外試驗（in vivo）中，

CNP能殺死裸鼠肝癌細胞 (BEL7402)，顯示CNP具有高度的抗腫瘤活 性。在電子顯微鏡下發現CNP能誘導細胞壞死（necrosis）及DNA片 斷化 (DNA fragmentation)，造成腫瘤組織的型態有壞死的現象，對 正常肝組織並無異常現象發生（Qi, 2007）。

2.4.4. 抗氧化性

目前已發現幾丁質及其衍生物具有良好的抗氧化力，已發 現其能夠抑制脂質過氧化、抑制TBARS（thiobarbituric acid reactive substance）生成，且對羥基自由基（hydroxy radical）有良好的清除 能力（Matsugo et al., 1998；Xue et al., 1998；Xie et al., 2001；Huang et al., 2005；Chien et al., 2007；Kim and Thomas, 2007；Yen et al., 2007）。

2.4.5. 促進傷口癒合、凝血

幾丁質類物質使用在傷口上，除了具有抗菌的功效且其不會引起 發炎反應，在受傷部位會促進受傷區域重新生成，故有促進傷口癒合 之能力（Biagini et al., 1991；Chung et al., 1994）。除此之外幾丁質類 物質被發現具有凝集作用，會促進血小板分泌凝血因子，進而達到止 血的效果（Subar et al., 1992；Shigehiro, 1999）。

2.4.6. 幾丁聚醣及其水解物的抗菌活性

利用生物性物質如幾丁聚醣或其衍生物作為防制儲藏性的細 菌、真菌等微生物病害的抗菌劑，已受到相當的重視。因為化學防治 法已面臨了以下的問題，包含（1）對抗生素產品產生抗藥性，（2）

許多化學性抗菌劑普遍具有副作用，（3）消費者是水準提升，普遍 標榜「天然」的物質才具有吸引力。

先前研究發現在培養基中添加高濃度的幾丁聚醣（1-1.5%），以 2%醋酸調整pH值至5.5或6.5，於作用2天後即能對S. aureus，達到完 全抑制的效果（Wang, 1992）。此外由蝦殼萃取製成的幾丁聚醣，其 濃度只要超過0.02%以上即對Bacillus cereus有抑制效果，而對於E.

coli與Proteus vulgarls而言只需超過0.0075%以上便能抑制（Simpson et al., 1997 ）。Rege等學者發現，總括具有抗菌活性的幾丁聚醣其去 乙醯度介於70％至95％，而其分子量介於50至2000 kDa（Rege et al.,

2003）。而去乙醯度70％之幾丁聚醣可抑制革蘭氏陽性菌10 - 20％及 革蘭氏陰性菌20 - 40％，當幾丁聚醣之去乙醯度提高至90％可抑制革 蘭氏陽性菌15 - 35％及革蘭氏陰性菌40 - 60％（Chen et al., 2002）。

對抗真菌作用方面，研究以指出幾丁聚醣亦具有抗真菌活性，其

（含7.2% NH2）在高濃度下能明顯抑制Rhizopus stolonifer、Botrytis cinerea及Alternaria alternata等生長，且抑菌活性也是隨去乙醯度增加

而提升。此外有學者（Fang, 1994）將幾丁聚醣添加至低糖金桔蜜餞 中進行防腐試驗，其結果發現當濃度達4-5 mg/mL（pH5.4），對 Aspergillus niger有抑制效果，雖然能力較己二烯酸甲低（1.3

mg/mL），但可完全抑制A. parasiticus所生合成的黃趨毒素。雖然幾 丁聚醣具有抗真菌活性，但ㄧ般而言，其抗菌效果低於對細菌的作 用，除了對部份植物病原菌具良好的抑制效果，對許多食物污染的黴 菌，其效果普遍需在高濃度下才具可接受的抑制作用。