甲壳素（Chitin）也叫甲壳质、几丁质、明角质、壳多糖、壳蛋白、甲壳胺等。是法国人Henri Braconnot 1811年在蘑菇中发现的。甲壳素脱乙酰基的产物即为壳聚糖。直到20世纪70年代，在提倡资源再利用的情况下，才逐渐被人们所重视。甲壳素大量存在于低等动物尤其是节肢动物（如虾、蟹和昆虫）外壳中，也存在于菌类、昆虫类、藻类细胞膜和高等植物的细胞壁中，分布极其广泛。在自然界每年的生物合成量仅次于纤维素，是地球上第二大可再生资源。甲壳素和壳聚糖在医药、化工、环保、食品等方面均有广阔的应用前景，同时，甲壳素和壳聚糖可提高水产动物的免疫力；降低胆固醇和血脂，促进水产动物生长。

1 甲壳素的理化性质

甲壳素为白色或灰白色、半透明、片状固体。存在有α、β、γ等3种多晶型物。其中α型最丰富，最稳定，不易分解，不易熔化，也不溶于水、乙醇、乙醚、稀酸（但能溶于醋酸）、稀碱；可溶于无机酸，且主链同时发生降解。其化学名称为（1，4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D葡萄糖，分子式为（C₈H₁₃NO₅）_N，由2-乙酰胺基-2-脱氧-D-葡萄糖通过β-1，4糖苷键形式连接而形成的多糖；甲壳素在浓碱水溶液中脱去乙酰基生成壳聚糖，化学名称为（1，4）-2-胺基-2-脱氧-β-D葡萄糖。甲壳素和壳聚糖的公演结构与植物纤维素相似，是生物合成再提取的天然产物，有良好的生物相容性，可被生物降解。壳聚糖的基本结构为脱乙酰氨基葡萄糖，由于脱去了乙酰基，因此整个分子链带正电荷。壳聚糖依其脱乙酰程度不同，而具有不同的正电荷，依据其不同的分子量有不同的粘度，不同的脱乙酰程度及粘度决定了其不同的生理活性。

2 甲壳素和壳聚糖的生理功能

2.1 抗微生物活性，抑制病菌生长

甲壳素和壳聚糖是目前自然界中发现的唯一的带正电荷的天然高分子材料，它的正电荷是各种生物效应的基础。由于大多数的致病菌都呈阴离子性状，甲壳素和壳聚糖可与病原菌表面鞭毛及套膜吸附凝聚，从而抑制病原菌的繁殖和生长。同时促进肠道内双歧杆菌、乳酸菌等有益菌的增殖，改进小肠代谢功能。李继珩（1985）报道，甲壳素摄入体内后可作为双歧因子的前体而发挥作用。脱乙酰化度为30%和70%的甲壳素能提高宿主抗Sendai病菌及大肠杆菌感染的能力。

2.2 激活淋巴细胞活性，提高水产动物免疫力

甲壳素和壳聚糖对人、动物、植物均有促进免疫功能的作用。甲壳素和壳聚糖化酶为阳性趋化剂，吸收单核细胞从血管中游出，聚集在组织中形成吞噬细胞，或直接刺激局部组织，促进细胞增生，继而演变为巨噬细胞，因此可以激活机体免疫系统，促进体液免疫和细胞免疫功能，为典型的B细胞活化剂，可提高巨噬细胞的吞噬功能和水解酶的活性。在对虾可增加血淋巴吞噬细胞化学发光能力。甲壳素的水解产物N-乙酰氨基葡萄糖六聚体（NACOS-6）能增强腹膜渗出液细菌活性氧的产生，提高过氧化氢酶的活性，促进类白细胞介素的产生，并释放巨嗜细胞活化因子。在人体中，对癌细胞有选择性杀伤作用的NK细胞活性可提高4~5倍，有效抑制癌细胞转移。

2.3 调节脂肪代谢，降低胆固醇和血脂，提高水产品品质

甲壳素成分中的葡萄糖胺链带有4价铵离子，具有较高的阴离子交换能力，能粘合胆汁酸，阻止胆汁酸的循环，降低脂肪的吸收，从而减少体脂的沉积量。因此甲壳素具有脂粘连性的特殊功能。对脂蛋白有较高的选择吸附和双向调节功能。可降低血脂、胆固醇，能减少胆固醇和脂肪酸的吸收（张丽英等，1998；王述柏等，1998）。甲壳素也能与脂类化合物络合，形成不易被胃酸水解和消化系统吸收的络合物，提高有益高密度脂肪，降低有害的低密度脂肪，提高水产品品质。Shigeki等（1995）认为，在饲料中添加甲壳素对脂肪的表观吸收率、血脂浓度或腹脂量没有影响，但添加壳聚糖可减少腹脂的吸收率和腹脂量。

2.4 调节pH值，改善机体内环境

   甲壳素和壳聚糖可吸附H⁺，也可结合相当数量的酸性物质，可抑制、中和胃酸分泌，保护胃黏膜。甲壳素对H⁺的吸附，使体液pH值偏向碱性，有益于改善机体内环境。

2.5 抗凝血和促进组织修复作用

甲壳素和壳聚糖可通过有机吸附来促使动物肝脏及肠道内有害毒素随之排出体外，缓解或减轻肝脏的解毒负荷，从而产生保护和强化肝脏功能的作用，同时甲壳素在治疗外科手术创伤中有明显的止血、消炎作用，能与渗血和组织液形成致密的痂块，对创口起保护作用，使创伤在痂下愈合。

3 甲壳素和壳聚糖在水产养殖中的应用

3.1 降低饵料系数，促进水产动物生长

甲壳素本身是从虾、蟹壳中提取出来的活性物质，其基本单位是水产动物生长的必需成分，因此，在水产饲料中添加适量甲壳素，可以很快参与动物机体的生物合成，提高生长速率。高英之（1996）报道，在鳗鱼饲料中添加适量的鱼康素（甲壳素经活化处理后与稀土的复合物）能促进僵鳗复苏和鳗鱼生长，可增产20%以上，并缩短了养殖周期；胡品虎，梁双林（1994）报道，添加1.5%的稀土甲壳素养殖僵鳗，8d后僵鳗的活动能力明显增强，待僵鳗复苏后继续添加稀土甲壳素，其日增重率与正常鳗鱼相似，比对照组提高3.25~4.60倍；正常鳗鱼摄食稀土甲壳素后，其生长速度也明显提高。同时有效降低饵料系数，僵鳗和正常鳗鱼的饲料系数分别降低了69.28%和26.47%。胡品虎（1999）发现，在河蟹饲料中添加稀土甲壳素后，养殖过程中饲料系数降低了31.25%~35.29%，不仅显著地提高产量，而且明显提高河蟹规格，提高经济效益50%以上；陈子寿（1999）发现，在饲料中添加适量的稀土甲壳素，可使对虾的生长速度提高90%以上，同时由于甲过素和壳聚糖有粘性，在饲料中添加后可在饲料表面形成一层保护膜，可延长饲料的水化时间，减少饲料养分在水中的溶解和丢失，提高饲料利用率。

3.2 增强水产动物的免疫能力，提高成活率

甲壳素具有促进免疫功能的作用，能够有效增强体质，提高成活率。胡品虎，梁双林（1994）报道，用添加1.5%的稀土甲壳素饲喂僵鳗，8d后僵鳗活动能力明显增强，食欲增加，而对照组则有3%左右的病鳗；高英之（1996）认为，在鳗鱼饲料中添加适量的稀土甲壳素可防治多种鳗鱼疾病；在河蟹养殖中添加甲壳素则可缩短其脱壳周期，增强河蟹的体质，预防脱壳障碍症，减少疾病的发生。

3.3 改变水产动物体色，提高水产品品质

胡品虎，梁双林（1994）报道，添加1.5%的稀土甲壳素养殖僵鳗，20d后僵鳗的体色好转；在正常鳗鱼饲料中添加1.5%的稀土甲壳素，试验组鳗鱼的体色有光泽，鱼体表面的粘液较清晰，而对照组的鳗鱼则缺少光泽，体表粘液混浊；甲壳素和壳聚糖带正电荷，对血脂蛋白有较强的选择吸附和双向调节功能，降低脂肪的吸收，从而减少体脂的沉积量，提高水产品品质。Kobayashi等（1995）报道，壳聚糖能显著降低肉鸡的腹脂量。

结束语

甲壳素和壳聚糖是新型的饲料添加剂，能够改善机体免疫系统能力，增加抗病力，提高生长速度，无毒副作用，无残留，是一种绿色添加剂，对取代抗生素等残留较大的添加剂，有着广阔的前景。