褐藻酸鈉及其應用

摘 要 褐藻酸鈉是從褐藻中分離出的一種重要化合物，其具有廣泛的應用價值，對褐藻酸鈉的性質及其在食品、紡織、醫藥等方面應用進行了詳細闡述，并對其應用前景進行了展望。

關鍵詞 褐藻酸鈉 褐藻酸 應用

中圖分類號Q－49 文獻標識碼 E

1 褐藻酸鈉

褐藻酸鈉(Sodiun Alginate，NaAlg，簡稱AGS)是-從褐藻類的海帶或馬尾藻中提取的一種多糖碳水化合物，是由1，4聚－β－D－甘露糖醛酸和a－L－古羅糖醛酸組成的一種線型聚合物，是褐藻酸衍生物中的一種，所以有時也稱褐藻酸鈉或海帶膠和褐藻膠。其分子式為(C₆H₇O₆N_a)n，相對分子量在32000～200000左右，其結構單元分子量理論值為198．1 1。一般為白色或淡黃色粉末，無臭，無味，不溶于乙醇、乙醚、氯仿和酸，pH＜5．4時溶于水成黏稠狀膠體。褐藻酸鈉的結構式如圖1所示。

M和G的比率及排列順序因褐藻的種類不同而有顯著的差異，即或是同一種褐藻，也因部位不同而有顯著的差異。如Ascoyhyllum Nodosum所產生的褐藻酸中M占93％，G占3％，而Laminaria Digitata所產生的褐藻酸中M只占62％。且M／G比值不同影響其理化性質。

2 褐藻酸鈉的應用

褐藻酸鈉作為一種天然高分子物質以其良好的生物降解性和生物相容性，以及良好的增稠性、成膜性、穩定性、絮凝性和螯合性而被廣泛應用于化學、生物、醫藥、食品等領域。目前主要應用在以下幾方面。

2．1 在食品工業上的應用

褐藻酸鈉是人體不可缺少的一種營養素——食用纖維，對預防結腸癌、心血管病、肥胖病以及鉛、鎘等在體內的積累具有輔助療效作用，在日本被譽為“保健長壽食品”，在美國被稱為奇妙的食品添加劑。它作為海藻膠的一種，以其固有的理化性質，能夠改善食品的性質和結構。它低熱無毒、易膨化、柔韌度高，添加到食品中其功能為凝固、增調、乳化、懸浮、穩定和防止食品干燥。而最主要的作用是凝膠化，即形成可以食用的凝膠體，近于固體，以保持成型的形狀。因而，它是一種優良的食用添加劑，不僅可以增加食品的營養成分，提高產品質量，增加花色品種，也可以降低成本，提高企業的經濟效益。比如，在生產面包等面食、糕點時，加入0．1％～1％的褐藻酸鈉，可以突出地防止老化和干燥、減少落屑，吃起來有筋力，口感好。在酸奶中加入0．25％～2％的褐藻酸鈉，可以保持和改善其凝乳形狀，防止在高溫消毒過程中產生黏度下降的現象，同時還可以延長存放期，其特殊風味不變，還可以用于人造奶油的增稠劑和乳化劑。在啤酒中加入少量的褐藻酸鈉可使泡沫穩定。

2．2 在紡織工業上的應用

以前，褐藻酸鈉因其具有易著色、得色量高、色澤鮮艷和印花織物手感柔軟等特點，所以它在紡織工業中是棉織物活性染料印花中最常用的糊料。同時它還可作為經紗漿料、防水加工、制造花邊用等工藝過程的水溶纖維。

但是隨著人們對環境的重視以及環保纖維的發展，褐藻酸鈉作為一種新型的纖維材料在紡織方面起了明顯的作用。褐藻酸鈉纖維主要包括2大類：一類是由褐藻酸鈉純紡制成纖維；另一類是用褐藻酸鈉與其他材料混紡而成的纖維。前者主要用于醫藥行業，這主要是因為當褐藻酸鈉敷料與傷口表面接觸時，褐藻膠纖維中的金屬離子(Ca²⁺等)與傷口分泌物中的Na⁺發生離子交換形成有助于傷口表面膠體，保持傷口周圍濕潤。該膠體既能激活人體單核細胞產生免疫因子，又能激活人體巨噬細胞釋放抗炎因子，有助于傷口愈合。

勞倫斯等科學家在研究褐藻酸鈉紗布在植皮和潰瘍傷口應用時，發現褐藻膠紗布具有良好的止血效果。而且和其他的止血材料相比，褐藻酸鈉紗布可以在使用后保留在傷口上，這樣傷口表面脆弱的結構就不容易受到破壞，有助于傷口的愈合。后者主要是用作具有保健功能的織物。褐藻酸鈉與甲殼質共混制成的纖維具有良好的抗菌作用。另外德國的kalliberg成衣公司2003年率先向市場推出褐藻酸鈉和纖維素混紡的纖維制成的內衣，這種產品不但具有抗菌、止癢、消炎及美容的功能，而且也不會給環境帶來任何危害。

2．3 在醫學上的應用

應用褐藻酸鈉制備的三維多孔海綿體可替代受損的組織和器官，用來作細胞或組織移植的基體。

褐藻酸鈉是一種具有控釋功能的輔料，在日服藥物中加入褐藻酸鈉，由于黏度增大，延長了藥物的釋放，可減慢吸收、延長療效、減輕副反應。國外的消心痛緩釋片就是以褐藻酸鈉為基質制成的，國內以褐藻酸鈉為基質制成了長效消心痛片。

褐藻酸鈉是一種天然植物性創傷修復材料，用其制作的凝膠膜片或海綿材料，可用來保護創面和治療燒、燙傷。實驗研究也證實，口服褐藻酸鈉對因射線致小鼠口腔黏膜的損傷有明顯保護作用。用褐藻酸鈉制成的注射液，國內稱701注射液、褐藻酸鈉注射液、低聚褐藻酸鈉注射液，國外稱Alginon、Glyco－Algin等，具有增加血容量、維持血壓的作用，可維持手術前后循環的穩定性。

在制藥工業用褐藻酸鈉制片，用量即使增加到1％以上或壓力加大，其崩解時間并不增加，此性質優于明膠、淀粉，是一個較理想的粘合劑，也可用于制備腸溶膠囊。

褐藻酸鈉在醫藥中還可用作牙科咬齒印材料、止血劑、涂布藥、親水性軟膏基質、避孕藥等。近年來，褐藻酸鈉在醫學上的應用有向縱深發展之勢。

2．4 其他方面的應用

由于褐藻酸鈉易溶于水，而且稍經處理即可成膜。因而可以相當方便地作為冷藏的包復材料，主要用于肉類、水產品及水果的冷藏保鮮。另外，還可以作為酒類的澄清劑和人造蜇皮的原料。褐藻酸鈉在化妝品中用作牙膏基料、洗發劑、整發劑等，在造紙工業上可作為施膠，在橡膠工業中用作膠乳濃縮劑，還可以制成水性涂料和耐水性涂料。在污水處理上應用也較廣。

3 應用前景

從以上的闡述可以看出，近年來對褐藻酸鈉的全面研究取得了重大進展。在食品行業，褐藻酸由于其獨特的性質而越來越受到歡迎；其藥用價值也逐漸被人們確證并加以應用。

隨著研究的深度和廣度的擴大，并據目前的研究成果，可以預見并期待褐藻酸在食品、醫藥、環境污染治理等方面發揮更大的作用。

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