摘要本文介绍了壳聚糖(Chitosan)调血脂方面的研究进展。壳聚糖具有一定的调血脂作用，而且经结构修饰以后其调血脂作用更强。

THE RESEARCH STATUS OF LIPID-MEDIATING ACTION OF CHITOSAN

Tian Defeng，Wang Yanhui，Zhang Jingying，Ren Huixia

(Department of Biochemical Pharmaceutics, Shandong Medical University, Jinan250012)

ABSTRACTThis article introduces the progress about study of lipid-mdeiating action of chitosan. It was found that chitosan could mediate blood lipids and modification of chitosan could improve its lipid-mediating activity in animal and human.

KEY WORDSChitin, Chitosan, Modificaton of chitosan, Lipid-mediating

甲壳素是一种天然的多糖类物质，广泛存在于虾蟹等甲壳类动物的壳中，其化学名称为N-乙酰氨基葡萄多聚体。壳聚糖是甲壳素脱乙酰基而得到的可溶于酸性水溶液的聚氨基葡萄糖，其产量大，具有较好的生物相容性，基本无毒副作用。壳聚糖及其衍生物除在环保、日用化工等方面应用外，其作为调脂药物的研究日益受到人们的重视。本文就壳聚糖及其衍生物的调血脂作用的研究情况作一综述。

1壳聚糖的调血脂及其安全性实验研究

Jean^［1］等给予小鼠一般饲料的同时加服1.0%胆固醇、0.2%胆酸这些固醇食物制成高胆固醇脂模型，用来研究壳聚糖对血浆胆

固醇、肝胆固醇、肝重及胆固醇合成关键酶

——HMG-CoA还原酶活性变化的影响。在给予固醇食物的同时分别加服5.0%壳聚糖、5.0%考来烯胺(Colestyramine，又名消胆胺)，结果壳聚糖使血浆胆固醇的上升降低54%、肝胆固醇的上升降低64%，而考来烯胺完全阻断了血浆胆固醇、肝胆固醇的上升；考来烯胺组小鼠HMG-CoA还原酶的活性大大提高，而固醇组和壳聚糖组HMG-CoA还原酶活性大大降低，当固醇食物中分别加2.5%、5.0%、7.5%壳聚糖，则食物中随着壳聚糖浓度的增加，降低胆固醇的能力增强，当固醇食物中含7.5%壳聚糖，连用3周，则血浆高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的降低、血浆胆固醇水平的上升及肝重的增加都完全受到了抑制。摄入固醇食物的量愈大，HMG-CoA还原酶活性愈小。结果表明，即使小鼠摄入更多的固醇，只要加入7.5%壳聚糖足以维持胆固醇外源吸收和内部合成的体内平衡。

国内王建中^［2］对11名高血脂的志愿病人作了口服壳聚糖的实验研究，每日3次，每次2～3g，结果显示，壳聚糖能明显降低血胆固醇水平，而且对血小板粘附率和红血球沉降率都有降低作用。

Jennings^［3］等对燕麦胶、壳聚糖、考来烯胺的降脂作用及对肠道的形态学的影响作了比较。把50只SD大鼠随机分为5组，第1组为空白组，给予基本饲料；第2组为纤维素组，在空白组食物基础上加服1.0%胆固醇、0.2%胆酸，第3、4、5组，分别为燕麦组、壳聚糖组、考来烯胺组。它们都是在纤维素组基础上分别加服5.0%燕麦、5.0%壳聚糖、5.0%考来烯胺(这3组都不含纤维素)。结果纤维素组肝脂增加3倍，肝胆固醇浓度增加10倍，考来烯胺组、壳聚糖组、燕麦胶组都明显降低肝胆固醇，与纤维素组相比，考来烯胺组、壳聚糖组降低血浆胆固醇作用较强，燕麦胶组作用较弱。除燕麦胶降低血清铁以外，考来烯胺、壳聚糖对血红蛋白、血清铁几乎无影响。小肠及大肠的病理学形态检查，发现考来烯胺组小肠和大肠的远端粘膜增厚，而燕麦胶组和壳聚糖组无此变化。结果表明，壳聚糖具有与考来烯胺同样的降脂活性，而不会引起小肠粘膜的增厚。

Shigehiro^［4］等把壳聚糖作为家畜饲料的成分长期食用以观察壳聚糖的生物安全性、消化情况及其功能。按每天每公斤体重1.4g和0.8g壳聚糖分别给予母鸡和兔连续食用239d未见到异常症状；壳聚糖大部分能被小肠内细菌分泌的壳聚糖酶生物降解；在这些动物的饲料中添加胆固醇，则动物的血浆胆固醇、甘油三酯、游离脂肪酸升高，若同时按每天每公斤体重1.2～1.4g和0.7～0.8g壳聚糖分别添加到母鸡和兔子的饲料中，则血浆胆固醇、甘油三脂、游离脂肪酸上升受到抑制。但母鸡的下蛋率和食欲降低，可能因为母鸡长期食用壳聚糖，由壳聚糖的未完全消化所引起。实验结果表明，壳聚糖作为食物成分具有生物安全性。

维生素C与壳聚糖抑制脂肪的消化吸收有协同作用^［5］。如果在给予SD大鼠高脂饮食的同时持续大量给予壳聚糖和维生素C钠盐，在脂肪消化吸收受到抑制的同时，矿物质如钙离子以及脂溶性维生素E吸收受到了抑制，因此在长期服用壳聚糖和维生素C时补充一定的钙质是非常必要的，但给予葡萄糖胺单体未见到维生素E吸收受到了抑制的情况^［6］。

载脂蛋白-E缺陷的小鼠，血清胆固醇水平偏高，易患动脉粥样硬化，因此Ormrod^［7］等选择了载脂蛋白-E缺陷小鼠来研究壳聚糖与血胆固醇和动脉粥样硬化的关系，给予小鼠含5.0%壳聚糖的饮食和对照组饮食20周，在整个研究过程中壳聚糖饮食组血胆固醇水平明显降低，在第20周血胆固醇水平是对照组胆固醇水平的64%，比较2组粥样硬化斑形成情况，壳聚糖饮食组动脉粥样硬化斑的形成受到明显抑制，结果表明，壳聚糖能明显降低血中胆固醇水平，抑制由于血中胆固醇升高所导致的动脉粥样硬化的形成。

在人体中HDL-C降低是产生动脉粥样硬化的一个危险信号。HDL-C可作为卵磷脂-转脂酰基酶的底物，担负着转运胆固醇和卵磷脂的作用，因此如果HDL-C减少就会影响血浆脂蛋白清除，在临床上被认为是一个危险因子，反之HDL-C高则被认为是有利的^［8］。用不含胆固醇的饲料喂养大鼠较长的时间，在饲料里添加0.5%的壳聚糖虽然不能表现出降血胆固醇的作用，但发现有较多胆固醇分布在高密度脂蛋白，而极低密度脂蛋白则较少^［9］。在给予固醇饲料的小鼠血浆HDL-C/TC比对照明显降低，当给予固醇食物的同时加服壳聚糖则HDL-C/TC值上升，7.5%的壳聚糖能使HDL-C/TC几乎恢复到空白对照组水平^［1］。

2壳聚糖结构修饰物调脂活性的研究

壳聚糖是一种弱的阴离子交换剂，有一定的降血脂作用，但口服用量太大，如果要把它制成药物，必须提高它的药理作用，减小口服用量，为此Jung^［10］等人做了很多的工作，他们在壳聚糖基本结构上合成了下列化合物：

并通过反相HPLC检测了这几种化合物在NaCl溶液体外结合胆酸能力，Chitosan、DEAE-Chitosan、季铵化DEAE-Chitosan和考来烯胺对甘氨胆酸钠结合能力分别为1.42、3.12、4.06和2.78mmol*g^-1;NH₂-Chitosan、季铵化NH₂-Chitosan和考来烯胺对甘氨胆酸钠结合能力分别为1.92、2.56、2.78mmol*g^-1;Chitosan、NH₂-Chitosan、DMAE-Chitosan、DMAIP-Chitosan、DEAE-Chitosan对甘氨胆酸钠结合能力分别为1.42、1.92、2.35、2.68、3.12mmol*g^-1,从中看出季铵化DEAE-Chitosan对胆酸的结合能力比考来烯胺增加50%，季铵化NH₂-Chitosan比Chitosan增加近80%，壳聚糖衍生物对胆酸的结合能力随着6-Ο-所联的烷基碳链增长而增大。表明壳聚糖骨架上正电荷及壳聚糖6-Ο-烷基的疏水性在与胆酸的结合能力方面起着重要的作用。

DEAE Chitosan: R=(CH₂)₂N(CH₂CH₃)₂

DMAE Chitosan: R=(CH₂)₂N(CH₃)₂

DMAIP Chitosan: R=CH(CH₃)CH₂N(CH₃)₂

季铵化DEAE Chitosan: R=(CH₂)₂N(CH₂CH₃)₂

季铵化DMAE Chitosan: R=(CH₂)₂N(CH₃)₂

季铵化DMAIP Chitosan: R=CH(CH₃)CH₂N(CH₃)₂

季铵化NH₂-Chitosan

实验证明壳聚糖经结构修饰以后成为磺化壳聚糖，能增加脂蛋白脂肪酶的活性，降低VLDL-C，升高HDL-C^{［11、12］}。

Hirano S^［13］等人用烟酰基与壳聚糖的氨基相连接合成了下列化合物，酰化度为0.88，即每个葡萄糖胺单元含0.88个烟酰基和0.12个乙酰基，使降血脂作用时间比烟酸延长了10倍。

3壳聚糖调脂机理的探讨