壳寡糖是自然界中唯一呈碱性、带正电、分子量在2000以内、水溶性、动物性纤维寡糖(β1-4氨基葡萄糖)。
壳寡糖与其它常见寡糖活性区别如下:
A、吸附性:与脂类等负电荷物质吸附;
B、碱 性:中和酸性物质,改善体液;
C、特异性:与细胞特异性结合;
D、吸收性:可被十二指肠直接吸收入血液
E、还原性:抗氧化作用。
壳寡糖系列产品的功能开发目前主要集中在医药用品、保健食品、农业用药、渔业饲料、畜牧饲料、家禽饲料等。
对于壳寡糖,大家都不陌生,它的整个生产过程,首选要脱掉蛋白,脱掉钙后变成甲壳素,把乙酰基脱掉,就变成水溶性的壳聚糖,然后再通过生物每的降解,变成了分子量低于1000,吸收率为100%的这样一个寡糖的状态。
壳寡糖最根本的价值来源于它的正电,它与细胞表面的糖键的结合,在这一块上,主要表现在它的吸附性和正电性带来的碱性。对糖尿病的改善主要就是利用它的碱性作用。
在目前的研究当中,比较明确的一个新的方向就是它的还原性,还原性带来它的强烈的抗氧化性,抗氧化性能带来在保肝等方面的作用,包括解酒,美容,延缓衰老,预防老年痴呆。 壳寡糖与细胞表面的糖键结合,让信息正确传导,它最根的原因,是影响到基因的表达,让基因表达正常化后,恢复细胞的本源。另外,它可以直接通过十二指肠完全吸收。
壳寡糖的整个产业链的开发,实际上原来更多的是在保健品这一块。目前包括饲料添加剂、包括植物疫苗。植物疫苗我们也叫植物农药,是可以喝的农药,它的标准名称叫植物疫苗。植物跟动物是一样的,它本身也有免疫系统,如何去减少有毒农药的使用,跟我们人类一样,如何少吃药,才能把免疫力提高上来。这种情况,我们就形成了一整套的安全食品。
目前,壳寡糖研究中心(GCRC)主要在从事壳寡糖产业的规划和整合工作。壳寡糖研究中心成立于2007年8月18日成立,“中心”受中国糖生物工程专业委员会及中国化学会甲壳素专业委员会直接领导,设学术委员会及专家顾问委员会,“中心”采用理事会及学术委员会管理下的主任负责制,定每年8月18日在大连召开COS研究论坛及年会。
壳寡糖研究中心的学术委员会名誉主任张树政院士,是咱们中国唯一的糖生物工程院士张树政,主任金城,金城是张树政院士的得意门生。副主任杜予民、是甲壳素学会的会长,顾键新、是世界糖复合物学会中国的代表,也是中国唯一的代表。再就是杜昱光研究员。
壳寡糖研究中心专家委员会主任田庚元,副主任王克夷,中国科学院上海生物化学研究所学位评定委员会副主任,长期从事糖类和蛋白质相互作用的研究。
在整个壳寡糖的研发上,分三个部分来做,保健食品、植物疫苗和饲料添加剂,现在还有一场正在做研究工作的,叫个人健康护理品,比如一直在应用的化妆品,洗化用品,包括下一部外用的,如作为药物载体,帮助服药的水,等等,这些都在产业规划和生态研究中。
在整个十五年的研究中,大连化学物理研究所1805组总共获得国家发明专利六十多项,发表论文是两百多篇,而且是英文论文,是世界性的。在整体的全球的英文中,1805组在全球排名前三位。从研究所来看,日本发表论文是最多的,中国是排在第二位的。在中国,1805是最多的。1805发表的论文量,在全球实验室层面,居全球第二位。
在近两年的研究中,1805组继续深化地完成了它的制备和分离,再就是植物免疫,动物养殖,医用材料等方面的应用。在深化竞争研究这一块,我们必须去关注壳寡糖的聚合度。我们准备形成新的壳寡糖的分类标准,原来分成工业级、食品级、医药级,是以分子量进行分类的。现在准备建立一个新的壳寡糖分化标准,主要是从普通医药级,分出一个专用医药级。比如说,格莱克胶囊,它的原料跟金多莱是有分别的,更多地聚合度在6、2和3糖,表现为它的生物活性更高,便于更好地降解为单糖。6糖在抗炎这方面功效更明确。这样的组合,才能对骨关节的效果更好。
另外就是1805组在单体糖分离上的突破,1-6的单体糖实验室目前都可以做,这在全球只有三个实验室可以做到。针对不同的单体,壳寡糖所表现出来的功效各有侧重。目前,在2、3单体糖的应用,多在解酒和美容产品方面,因为2、3糖的抗氧化性特别强。抗氧化就是延缓衰老,延缓老化的过程,是一个氧化还原的过程。在我们生命过程中,被氧化后,通过壳寡糖,包括很多酶的使用,再把它置换回来,这就是一个氧化还原过程。它不仅是对氧化还原,包括老年痴呆,尤其是对器官的恢复,抗氧化都非常重要。
如果用维C来做比较,维C和茶多酚在抗氧化初期就明显地表现出其抗氧化的特性,而壳寡糖在初期表现不明显,但它会在服用一定阶段之后明显上升,且具有比维C和茶多酚更强的抗氧化能力。我们曾在湖北做过个一个不完全的数据分析,明显发现,当长期服用壳寡糖产品3-6年之后,其衰老过程全部延缓。无论什么样的壳寡糖保健产品,只要服用壳寡糖的保健产品一段时间后,它都会产生强烈的抗氧化性,实现它的延缓衰老的作用。它的抗氧化性完全优于VC。首先是它对SOD酶活性的提高,另外是对于谷胱甘肽活性酶的提高。这些提高,在保肝和降血脂方面发挥了明显的作用。用壳寡糖含量达到400个PPM的时候,肝脏细胞基本恢复了原有的特性。与脂必妥的效果进行对比,壳寡糖对血脂的清除作用,实际上与脂必妥相当,却没有任何副作用。对肝脏损伤的保护作用。
为什么要在格莱克胶囊中注重壳六糖的应用,主要是因为,骨关节疾病不仅是老年性器质性的磨损,还有就是炎症本身的影响,壳6糖对于炎的控制作用显著,包括在心血脑血方面,和降脂、降糖方面。给糖尿病老鼠服用壳寡糖一段时间后,明显地表现出来,它吃饭的能力下降了13%,体重下降了12%,整个甘油三脂和胆固醇含量降低了29%,而血糖降低了35%。
这两年,1805组与重庆医科大学、大连医科大学共同对神经损伤做了相关的联合研究,这项研究最主要的是对照壳寡糖对老年痴呆的作用。通过对神经体的纵切面的观察发现,神经损伤后的纵切,其荧光体表现出很多的断裂面,而使用壳寡糖后,它的恢复是非常明显的。众所周知,脑细胞是不死的,老年痴呆本不是大脑细胞的原因带来的,而是神经传导的问题。实验结果最明显地表现出来,壳寡糖对于神经损伤的整个恢复作用是非常明显的。事实上,壳寡糖对延缓衰老,包括维系在年龄更大之后,人体的整个行动、语言、包括生命活动的敏捷性,都具有极大的帮助。
壳寡糖具有抗肿瘤作用,当达到500毫克的壳寡糖溶液的时候,肿瘤里面的血管没有了,长血管肿瘤才长,肿瘤里的血管没有了,肿瘤就不会长。我们曾对一位肺部肿瘤的患者进行过实验,控制了8年,肿瘤没有长大。
在植物疫苗方面,壳寡糖具有促生长性、抗寒和抗旱作用。抗寒性的提高可以促进植物本身的生长,尤其是水果。水果开花的季节都是在春天的时候,尤其是北方,一旦一场大雪下来,花就掉了。我估计谁也没有看过结得像葡萄一样的梨,但是使用过壳寡糖的梨花,则会在梨树上出现这种情景。这主要是因为壳寡糖促生长的原因和壳寡糖抗寒的原因。实际上梨花在开的过程中,都是一串一串地,按理来讲,每朵花要结一个果,但是花本身的座果率不够,降低了,另一个是下雪,或温度影响,很多花都死掉了,很明显,在对照实验中,应用了壳寡糖,所以它的产量增加,今年壳寡糖研究中心出产的梨有三分之二出口澳大利亚。
另一个在绿色养殖方面,绿色养殖本身又佐证了壳寡糖在人体上的应用,首先是对高密度脂蛋白的提高,这一块非常明显,为什么能降低胆固醇和血脂,主要是因为这个。另外一个是通过高密度脂蛋白的提高,而降低了血脂、甘油三酯。通过壳寡糖饲料的添加,我们得到的是一个什么产品呢?第一是它替代了抗生素,提高了高密度脂蛋白,使得它的胆固醇含量,甘油三脂的含量降低,成为低脂食品,它不仅是安全的,还是健康的,是一个优秀的低脂产品。
另外一方面是在医药材料方面的应用,壳寡糖不仅仅直接进入细胞体内,与细胞表面的糖链进行特异性结合,而影响基因的表达,使细胞恢复本源,同时它也能直接进入细胞,而产生相关的生命活动,包括对一些线粒体的影响,另外一个,它还能做为药物和基因的搭载体,通过促动细胞完成一个吞噬细胞的过程,把一些有效的营养物质、药物直接带入细胞。
目前正待开发的还有一块,帮助吃药的水,帮助促进药物或保健品本身的效果。研究表明,壳寡糖在骨关节的影响上面,有两个指标,一个是它促进了干细胞的增殖与分化。在器质性变化的修复的过程中,与干细胞的分化和增殖是有关系的,干细胞是分裂细胞,分裂细胞的增殖转为修复细胞。另一个,就是促进骨骼愈合的程度。最重要的表现是钙的沉积。这是非常明显的实验数据。
在“十五”,“十一五”国家海洋“863”课题的支持下,我国植物疫苗的开发应用在世界上处于先进水平。已成功开发了多种寡糖生物农药(获得农药登记11个)。在国内二十余省区得到了推广应用,推广面积达2000万亩。此外,最新研究发现寡糖生物农药与一些化学杀菌剂及杀虫剂混用,可以大幅度降低化学农药的用量(降低用量可达90%)。 在苹果上的应用,今年丰收的苹果我们一个也没拿到,因为苹果本身的种植面积就不大,加上涨价,全部被县政府收进库,全部成为当地县政府的春节礼品,这个苹果是胡锦涛总书记参观考察过的,而且带了一箱回到中南海。
使用过壳寡糖的蔬菜,苦瓜增产130%,冬瓜增产50%,辣椒增产130%,所以壳寡糖的促生长能力是非常明显的,且每一亩帮助农民减少1378元的投入,降低了生产成本。
生态安全高效养殖(健康养殖)是21世纪国民经济和社会发展的重大战略需求。健康养殖是以安全、优质、高效、无公害为主要内涵的可持续发展的养殖;是在以主要追求数量增长为主的传统养殖业的基础上实现数量、质量和生态效益并重发展的现代养殖业。安全的食品首先是它的环境、水、土地空气是零污染,它所用的肥,所用的药都是没有毒性的,现在很难找到没有没被污染的土地和水,作为政府要解决食品安全要从哪里做起?它一定是非常高价的,只能供一些非常高端消费的群体,无法解决民生问题,民生安全的食品是什么,首先是高产,其次才是安全,还有一个重要指标,就是营养均衡,所以,现在不再只是提安全养殖与安全种植的问题,而是健康养殖与健康种植,目前所产生的健康问题,是我们食物链的前端没有一样是健康的。
除了分解有毒农药,更重要的是壳寡糖还能恢复一些细胞的本原。当在苹果、梨、葡萄等生长过程中使了壳寡糖,指标显示,苹果的酸度下降,甜度明显提高,维生素的含量将近六倍地增加;梨的酸度下降,甜度下降,维生素的含量同样巨幅提高;葡萄酸度下降,甜度提高,维生素的含量下降,但花青素的含量提高了;脐橙的甜度提高,酸度也提高,维生素的含量提高最大。最后的结论是,每一个水果在使用壳寡糖后,带给我们的指标是不一样的,在这里我们仔细分析发现,苹果本身就应该是甜的,梨本身就不该很甜,葡萄的维生素含量本不该很高,因为它是黑色食品,应该是抗氧化物质提高,对脐橙而言,脐橙本身就该是酸的。
实际上我们所说的食物链结构,这么多年来,通过所谓的科技的发展,通过无数的方法,杂交、改良等等一切手段。我们现在吃的已经不再是正常的食物了,我们非要把本来是酸的搞成甜的,把甜的东西搞成酸的,从某种意义上来说,我们的食物链在前端就已经产生问题了,不仅仅是疾病的问题了。包括在铁观音上的应用,咱们中国的茶叶基本上出不了口,出不了口的原因是含磷农药残留过大,但是在这个过程中,茶农是不可能不用含磷的农药的,因为含磷的农药有两个作用,第一个作用杀虫,第二个作用是促进茶叶叶芽的生长,增加产量,通过铁观音的应用,发现,茶农该用含磷的农药就用,用完后再喷壳寡糖,最后的结果是含磷农药不超标,实际上它在分解含磷的有机农药,它也在恢复茶叶的本来的物质,这一块,在中国的大陆应用不多,从植物疫苗,饲料添加剂,应用最多的是在台湾,壳寡糖农药是可以喝的农药,在台湾,不仅是在蔬菜水果上,在大米上也都在应用,现在我们也在积极地进行大米这块的应用。明年适当的时候,壳寡糖大米也会出来。
另一块是饲料添加剂,饲料添加剂的和人的应用差不多,更多地在促生长方面应用得比较多,其它的在人的能用的研究是差不多的。
再就是大家所看的到鸡蛋,这个鸡蛋最重的指标是胆固醇,世界卫生组织的标准,心脑血管病人每天外源性的胆固醇不能超过200毫克,正常人胆固醇不能超过三百毫克,这是我们检测的其它鸡蛋,每一百克鸡蛋黄中的胆固醇的指标是250-270毫克,意味着心脑血管病人不能吃一个鸡蛋黄,在其它食物中还有胆固醇。而壳寡糖的鸡蛋的胆固醇的含量是217,也就是每个蛋黄中的胆固醇的含量是108,意味着心脑血管病人吃两个壳寡糖鸡蛋勉强可以,正常人吃两个一点问题也没有。还有抗生素,壳寡糖鸡蛋中已没有抗生素。还有一个,这个鸡蛋我们很多年看不到了,这不是土鸡下的蛋,是养鸡下的土鸡蛋,而且营养成分在改变,卵磷脂的成分提高了100%,卵磷脂是蛋黄里面最优质的营养物质,这个鸡蛋跟土鸡蛋一样地香,还有它的保鲜实验,这一箱鸡蛋是2009年12月8号的,不是放在冰箱里,就是放在杜教授家的厨房阳台上,第二年7月8号打开,过去了八个月的时间没有臭没有坏,鸡蛋的正常保质期是30天(夏天)-60天(冬天)。养鸡下出了土鸡蛋说明了壳寡糖在恢复细胞的本源。食物坏是源于微生物的大量繁殖,而壳寡糖的抗毒性和抗氧化性,抗据它自身的衰老,让鸡蛋的保鲜期变长。
每一个鸡蛋就是一个细胞,从蛋清和蛋黄里都检测出壳寡糖,蛋黄里检测出壳寡糖证明,壳寡糖进入到了细胞核里,这就是它能成为基因物质或药物载体的一个很重要的原因。
数据说明,文昌鸡它的产蛋率明显提高了,最重要的是明显改善了它的肉质,肉味,降低了脂肪及胆固醇,这个食品是最优质了。这就是养殖的文昌鸡,实际上说,作为研究中心这一块一直在做的一件事情就是,在保健食品的延展性开发之外,就是绿色产业的一个开发,包括水果、鸡蛋等等,所希望形成的就是一个中科品牌的绿色产品群和对家庭的整体的护理的一个状态。
关于这两年来,对于壳寡糖尤其是在新生态产品上的应用,佐证了壳寡糖对于生命体的改变是来原于什么,其实是影响到细胞基因的表达,使得细胞基因的表达正常化,而影响到生命活动的正常化,恢复了细胞的本源。
我们在海南进行了文昌鸡的壳寡糖实验。首先,文昌鸡是散养,海南本身没有任何污染,有一段时间集中育肥,这个时间段,我们要添加壳寡糖,再就是代替抗生素,使用壳寡糖让文昌鸡不长病,降低了文昌鸡本身的甘油三脂和胆固醇含量,使得这个鸡,虽然感觉比较肥,但是比较健康,也就是在食品的研究过程中,和产业转化的过程中,对于我们这前所运作的更多的保健品,它们之间的连动作用怎么去完成?今天以抛砖引玉地给大家一些思考。 |